Tài liệu Nghiên cứu sử dụng một số thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất rau cải bắp tại phú thọ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VĂN THẾ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU THẢO MỘC TRONG SẢN XUẤT RAU CẢI BẮP TẠI PHÚ THỌ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VĂN THẾ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU THẢO MỘC TRONG SẢN XUẤT RAU CẢI BẮP TẠI PHÚ THỌ Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8 62 01 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Bùi Lan Anh THÁI NGUYÊN - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện. Các thông tin trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc trích dẫn. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Văn Thế ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cám ơn Ban Giám đốc Đại học Thái Nguyên, Ban Đào tạo Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm, Phòng Quản lý Đào tạo sau đại học, các cán bộ & giáo viên Khoa Nông học thuộc trường Đại học Nông Lâm đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Bùi Lan Anh - người giáo viên tâm huyết đã tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian định hướng và chỉ bảo em trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài tốt nghiệp. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ủy Ban nhân dân huyện Đoan Hùng và Phòng Nông nghiệp huyện Đoan Hùng - tỉnh Phú Thọ đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi tiến hành thực hiện đề tài. Xin gửi tấm lòng tri ân tới Gia đình của tôi. Những người thân yêu trong Gia đình đã thực sự là nguồn động viên lớn lao, là những người truyền nhiệt huyết, luôn dành cho tôi sự quan tâm, sự trợ giúp trên mọi phương diện để tôi yên tâm học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Văn Thế iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ ix MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài .......................................................................... 3 2.1. Mục tiêu...................................................................................................... 3 2.2. Yêu cầu ....................................................................................................... 3 3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 4 Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .................................................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 5 1.2. Giá trị dinh dưỡng và kinh tế của cây rau .................................................. 7 1.2.1. Giá trị dinh dưỡng của cây rau ................................................................ 7 1.2.2. Giá trị kinh tế của cây rau ....................................................................... 8 1.3. Tổng quan tình hình sản xuất rau trên thế giới và Việt Nam ................... 10 1.3.1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới ...................................................... 10 1.3.2. Tình hình sản xuất rau ở châu Á và Việt Nam...................................... 12 1.4. Tình hình sản xuất rau họ hoa thập tự (Brassicas) trên thế giới và Việt Nam ............................................................................................. 15 1.4.1. Tình hình sản xuất rau họ hoa thập tự (Brassicas) trên thế giới ........... 15 1.4.2. Tình hình sản xuất rau họ hoa thập tự (Brassicas) ở châu Á và Việt Nam năm 2014 .............................................................................................. 16 iv 1.5. Tình hình nghiên cứu, sử dụng thuốc trừ sâu thảo mộc trong phòng trừ dịch hại cây trồng trên thế giới và Việt Nam ................................ 18 1.5.1. Một số nghiên cứu về thuốc trừ sâu có nguồn gốc thực vật trên thế giới ......18 1.5.2. Một số nghiên cứu về thuốc trừ sâu có nguồn gốc thực vật ở Việt Nam.......22 1.6. Tổng quan tình hình nghiên cứu sâu hại rau trên thế giới và Việt Nam ...... 25 1.6.1. Sâu tơ (Plutella maculipennis Curtis) (Còn gọi sâu nhảy dù, sâu kén mỏng) ........................................................................................... 25 1.6.2. Rệp hại rau (Brevicoryne brassicae L.) ................................................. 27 1.6.4. Bọ nhảy sọc vỏ lạc (Phyllotreta vitata Fabr) ......................................... 29 1.6.5. Sâu khoang (Sâu keo) Spodoptera litura Fabicius ................................ 31 1.7. Nhận xét và bài học kinh nghiệm từ tổng quan tài liệu ........................... 33 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 35 2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 35 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 36 2.2.1. Điều tra, đánh giá tình hình sản xuất rau, tình hình sử dụng thuốc BVTV trên rau tại Phú Thọ; ............................................................... 36 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc thảo mộc đến sinh trưởng của rau cải bắp vụ đông xuân 2016 ......................................... 36 2.2.3. Nghiên cứu thành phần, tần suất xuất hiện, diễn biến sâu hại rau cải bắp và hiệu quả của thuốc thảo mộc trong phòng chúng trên rau cải bắp vụ đông xuân 2016 ........................................................... 36 2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc thảo mộc đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất rau cải bắp vụ đông xuân 2016 ........... 36 2.2.5. Xây dựng mô hình ứng dụng thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất rau cải bắp tai Phú Thọ ............................................................... 36 2.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 36 2.3.1. Tình hình sản xuất rau và tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên rau tại Phú Thọ............................................................................. 36 v 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu thảo mộc đến sinh trưởng ................................................................................... 38 2.3.3. Nghiên cứu thành phần, tần suất xuất hiện, diễn biến sâu hại rau cải bắp và hiệu quả của thuốc thảo mộc trong phòng chúng trên rau cải bắp vụ đông xuân 2016 ........................................................... 40 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu thảo mộc đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ................................ 42 2.3.5. Xây dựng mô hình ứng dụng một số thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất rau cải bắp ............................................................................. 43 2.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 44 2.4.1. Thời gian ............................................................................................... 44 2.4.2. Địa điểm ................................................................................................ 44 2.5. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................ 44 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 45 3.1. Tình hình sản xuất rau và tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trừ sâu trên rau tại Phú Thọ................................................................. 45 3.1.1. Tình hình sản xuất rau tại Phú Thọ ....................................................... 45 3.1.2. Tình hình sử dụng thuốc Bảo vệ thực vật trên rau tại Phú Thọ ............ 46 3.2. Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu thảo mộc đến sinh trưởng của rau cải bắp........ 52 3.2.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng một số thuốc trừ sâu thảo mộc đến thời gian sinh trưởng của rau cải bắp .................................................. 53 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu thảo mộc đến khả năng ra lá và đường kính tán rau bắp cải ......................................................... 56 3.3. Nghiên cứu thành phần, tần suất xuất hiện, diễn biến sâu hại rau cải bắp và hiệu quả của thuốc thảo mộc trong phòng chúng trên rau cải bắp vụ đông xuân 2016 tại Phú Thọ.............................................. 59 3.3.1. Thành phần, tần suất xuất hiện các loài sâu hại trên rau tại Phú Thọ ........ 59 3.3.2. Diễn biến sâu hại chính trên rau tại Phú Thọ ........................................ 62 vi 3.3.3. Nghiên cứu hiệu quả của thuốc trừ sâu thảo mộc trong phòng trừ sâu hại cải bắp vụ đông xuân 2016 tại Phú Thọ ................................. 68 3.3.3. Hiệu quả của thuốc trừ sâu thảo mộc trong phòng trừ sâu khoang ...... 71 3.3.4. Hiệu quả của thuốc trừ sâu thảo mộc trong phòng trừ bọ nhảy ............ 73 3.3.5. Hiệu quả của thuốc trừ sâu thảo mộc trong phòng trừ rệp.................... 75 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu thảo mộc đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất rau cải bắp ......................................... 77 3.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc trừ sâu thảo mộc đến khối lượng trung bình bắp ............................................................ 77 3.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc trừ sâu thảo mộc đến tỷ lệ cuốn bắp của rau cải bắp ...................................................... 79 3.5. Mô hình ứng dụng thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất rau cải bắp tại Phú Thọ .......................................................................................... 81 3.5.1. Hiệu quả phòng trừ sâu hại rau cải bắp ở các mô hình ......................... 82 3.5.2. Năng suất bắp cải ở các mô hình .......................................................... 83 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 85 1. Kết luận ....................................................................................................... 85 2. Đề nghị ........................................................................................................ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 86 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Bộ NN&PTNT = Bộ NNPTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn BVTV Bảo vệ thực vật CT Công thức DT Diện tích Đ/C Đối chứng ĐXS Đông xuân sớm ĐXCV Đông xuân chính vụ ĐXM Đông xuân mộn FAO (Food and Agriculture Tổ chức lương thực thế giới Organization of the United Nations) FAOSTAT (The Food and Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Agriculture Organization Corporate Liên Hợp Quốc (Tổ chức Nông lương thế Statistical Database) giới của Liên Hợp Quốc) LNL Lần nhắc lại LSD (Least significant difference) Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa SL Sản lượng NS Năng suất QĐ-BNN Quyết định của Bộ Nông nghiệp TB Trung bình TCN Tiêu chuẩn ngành TN Thí nghiệm TV Thực vật VSATTP Vệ sinh an toàn thực phẩm viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới qua các năm ............................... 11 Bảng 1.3. Bảng 1.4. Tình hình sản xuất rau ở Châu Á qua các năm ................................... 12 Tình hình sản xuất rau ở một số nước châu Á và Việt Nam năm 2014 ..... 14 Bảng 1.5. Bảng 1.6. Tình hình sản xuất rau họ hoa thập tự (Brassicas) trên thế giới qua các năm ......................................................................................... 16 Tình hình sản xuất rau họ hoa thập tự (Brassicas) ở châu Á và Bảng 3.1. Việt Nam năm 2014 ............................................................................ 17 Diện tích rau của tỉnh Phú Thọ năm 2016........................................... 45 Bảng 3.2. Bảng 3.3. Tình hình sử dụng hóa chất BVTV cho rau tại Phú Thọ .................... 47 Dư lượng thuốc BVTV trên rau tại Phú Thọ....................................... 48 Bảng 3.4. Bảng 3.5. Bảng 3.6. Hàm lượng NO3- trong sản phẩm rau sản xuất tại Phú Thọ năm 2016 ..... 49 Hàm lượng Pb trong sản phẩm rau thương phẩm tại Phú Thọ năm 2016 ............................................................................................. 50 Hàm lượng As trong sản phẩm rau sản xuất tại Phú Thọ năm 2016 ........ 51 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của dung dịch ngâm thực vật và chế phẩm thảo mộc Bảng 3.8. Bảng 3.9. Bảng 3.10. Bảng 3.11. đến thời gian sinh trưởng của rau cải bắp ........................................... 53 Ảnh hưởng của dung dịch ngâm thực vật và chế phẩm thảo mộc đến khả năng ra lá và đường kính tán bắp cải ..................................... 56 Thành phần, mức độ phổ biến và phổ ký chủ của sâu hại rau họ hoa thập tự ........................................................................................... 61 Mật độ sâu hại trong các giai đoạn sinh trưởng phát triển của rau cải bắp .................................................................................................. 67 Bảng 3.12. Bảng 3.13. Bảng 3.14. Bảng 3.15. Bảng 3.16. Bảng 3.17. Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng (Thí nghiệm ngoài đồng ruộng) ......................................................................................... 68 Hiệu lực phòng trừ sâu tơ (Thí nghiệm ngoài đồng ruộng) ................ 70 Hiệu lực phòng trừ sâu khoang ........................................................... 72 Hiệu lực tiêu diệt bọ nhảy ................................................................... 74 Hiệu lực phòng trừ rệp ........................................................................ 76 Khối lượng trung bình bắp .................................................................. 78 Tỷ lệ cuốn bắp ..................................................................................... 79 Bảng 3.18. Bảng 3.19. Bảng 3.20. Năng suất cải bắp ................................................................................ 80 Hiệu quả phòng trừ sâu hại rau cải bắp ở các mô hình thử nghiệm ......... 82 Năng suất bắp cải ở các mô hình ......................................................... 83 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Hình 2.2. Hình 2.3. Hình 3.1. Hình 3.2. Hình 3.3. Hình 3.4. Hình 3.5. Hình 3.6. Hình 3.7. Hình 3.8. Hình 3.9. Hình 3.10. Hình 3.11. Hình 3.12. Hình 3.13. Hình 3.14. Hình 3.15. Hình 3.16. Hình 3.17. Hình 3.18. Hình 3.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của một số thuốc trừ sâu thảo mộc đến sinh trưởng của rau cải bắp ..................................................... 39 Sơ đồ chọn điểm điều tra ....................................................................... 40 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hiệu lực trừ sâu hại rau cải bắp ......... 42 Thời gian từ trồng đến trải lá của rau cải bắp vụ Đông xuân năm 2016 tại Phú Thọ ................................................................................... 54 Thời gian từ trồng đến cuốn của rau cải bắp vụ Đông xuân năm 2016 tại Phú Thọ ................................................................................... 54 Thời gian từ trồng đến cuốn trung bình của các công thức thí nghiệm trong các thời vụ khác nhau...................................................... 55 Thời gian từ trồng đến thu hoạch của rau cải bắp vụ Đông xuân năm 2016 tại Phú Thọ............................................................................ 55 Thời gian từ trồng đến thu hoạch trung bình của các công thức thí nghiệm trong các thời vụ khác nhau...................................................... 56 Số lá/cây trung bình của các công thức thí nghiệm trong các thời vụ khác nhau .......................................................................................... 57 Số lá/cây trung bình của các công thức phun thuốc trừ sâu thảo mộc ở các thời vụ khác nhau ................................................................. 57 Đường kính tán trung bình của rau cải bắp ở công thức thí nghiệm phun thuốc trừ sâu thảo mộc trong các thời vụ khác nhau .................... 59 Diễn biến mật độ sâu hại qua các kỳ điều tra ở vụ Đông xuân sớm 2016 .... 63 Diễn biến mật độ sâu hại qua các kỳ điều tra ở vụ Đông Xuân chính vụ ................................................................................................. 63 Diễn biến mật độ sâu hại qua các kỳ điều tra ở vụ Đông Xuân muộn 2016 - 2017 .................................................................................. 64 Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng sau phun 5 ngày................... 69 Hiệu lực phòng trừ sâu tơ sau phun 5 ngày ........................................... 71 Hiệu lực phòng trừ sâu khoang sau phun 5 ngày .................................. 73 Hiệu lực phòng trừ bọ nhảy sau phun 5 ngày ........................................ 75 Hiệu lực phòng trừ rệp sau phun 5 ngày ............................................... 76 Khối lượng TB bắp của các công thức phun thuốc trừ sâu thảo mộc ....... 79 Tỷ lệ cuốn TB của rau cải bắp ở các thời vụ khác nhau ....................... 80 Năng suất trung bình của cải bắp ở các công thức phun thuốc trừ sâu thảo mộc .......................................................................................... 81 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Rau xanh là loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của mỗi người trên khắp hành tinh, đặc biệt khi lương thực và các loại thức ăn giàu đạm đã được đảm bảo thì nhu cầu về rau xanh lại càng gia tăng, như một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và kéo dài tuổi thọ. Hiện nay, nghề trồng rau ở nước ta với xu thế là một nền sản xuất thâm canh, cùng với mức gia tăng về diện tích, tăng vụ, tăng năng suất, sản lượng, chủng loại rau phong phú thì việc gia tăng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) hóa học trên rau trở lên ngày càng quan trọng. Thuốc BVTV đã góp phần hạn chế sự phát sinh, phát triển và gây hại của sâu bệnh, ngăn chặn và dập tắt các đợt dịch bệnh trên phạm vi lớn, bảo đảm năng suất cây trồng, giảm thiểu thiệt hại cho người nông dân. Tuy nhiên, những năm gần đây việc sử dụng thuốc BVTV hóa học trong sản xuất có xu hướng gia tăng cả về số lượng lẫn chủng loại, điều này để lại những hậu quả nghiêm trọng ảnh hưởng đến chất lượng rau, cũng như môi trường đất, nước, hệ sinh thái nông nghiệp, trực tiếp và gián tiếp ảnh hưởng đến sứ khỏe con người. Hiện nay, xã hội phát triển, chất lượng cuộ sống càng được nâng cao, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm càng trở thành vấn đề được các cấp chính quyền và nhân dân quan tâm. Sản phẩm nông nghiệp “sạch“ ngày càng được ưa chuộng và sản phẩm “sạch“ có xu hướng trở thành tất yếu trong sản xuất nông nghiệp, do tầm quan trọng của rau xanh trong đời sống hàng ngày, sản phẩm rau “sạch“ càng được người dân quan tâm nhiều hơn. Từ thực tế trên, vấn đề đặt ra cho ngành sản xuất rau là phải làm sao hạn chế được dư lượng thuốc BVTV trong sản phẩm. Việc áp dụng những nguyên tắc sử dụng thuốc BVTV trong sản xuất đã phần nào giảm thiểu được tình trạng trên. Tuy nhiên do cây rau là cây trồng có chu kỳ sinh trưởng ngắn, việc đảm bảo thời gian cách ly khi sử dụng thuốc BVTV hóa học trở lên khó thực hiện. Ở một số nước phát triển, người ta nghiên cứu và đã áp dụng một số mô hình nông nghiệp bền vững, sử dụng thiên địch để khống chế dịch hại, sử dụng chế phẩm sinh học để bảo vệ cây trồng, ở Việt Nam, người nông dân ở miền xuôi, các quận, huyện gần khu đô thị 2 không áp dụng biện pháp phòng trừ sâu (Brevicoryne brasicae và Myzus persicae) hại rau họ hoa thập tự như trên, theo họ thuốc hóa học vừa rẻ tiền hơn so với các chế phẩm sinh học và thiên địch, lại vừa có hiệu quả cao và nhanh. Việc sử dụng thiên địch để phòng trừ sâu ở nước ta hiện nay có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu, nhưng việc ứng dụng vào thực tế sản xuất thì còn nhiều hạn chế, vì phần lớn nông dân không chấp nhận do giá thành thiên địch quá cao. Mặt khác, việc sử dụng thiên địch trong phòng trừ sâu hại rau nói chung, sâu (Brevicoryne brasicae và Myzus persicae) nói riêng chỉ phát huy được hiệu quả khi tất cả các ruộng sản xuất rau cùng áp dụng biện pháp này hay các biện pháp sinh học khác và tuyệt đối không được sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật. Như vậy, biện pháp này chỉ áp dụng được ở Việt Nam khi Chính Phủ có chính sách hỗ trợ nông dân để họ đồng tâm nhất trí áp dụng. Đồng thời, các viện nghiên cứu và các cơ quan chuyên sâu phải nghiên cứu được quy trình nhân nuôi, sản xuất thiên địch theo dây truyền công nghiệp để vừa giảm giá thành, vừa sản xuất được với số lượng lớn. Còn đối với nông dân là các dân tộc thuộc các tỉnh miền núi phía Bắc, có điều kiện kinh tế khó khăn, đường xá, giao thông đi lại vất vả, cho nên cuộc sống của họ chủ yếu là tự cung tự cấp. Song, chính cuộc sống đó đã gắn bó họ với tự nhiên, họ có những kinh nghiệm, những hiểu biết rất tốt về môi trường xung quanh, họ biết khai thác và sử dụng thiên nhiên để phục vụ cho sự tồn tại, phát triển ổn định cuộc sống của mình như: Dùng các loài thực vật (củ ấu tàu, quả bồ kết, lá vông, gừng, lá rận trâu,...) để chữa bệnh cho người và gia súc; dùng quả thàn mát, bồ hòn, mã tiền, sừng dê, thiên thông... để phòng trừ các loài sâu, bệnh hại cây trồng. Với biện pháp đơn giản, dễ làm này, họ đã chủ động trong việc bảo vệ cây trồng trước các loài dịch hại; đồng thời an toàn đối với con người và không gây ô nhiễm môi trường. Xuất phát từ thực tế đó, để khai thác, sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thực vật đa dạng, phong phú ở Việt Nam và kiến thức bản địa của đồng bào dân tộc miền núi trong việc phòng trừ dịch hại cây trồng nói chung và sâu hại cải nói riêng, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sử dụng một số thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất rau cải bắp tại Phú Thọ“ từ đó phát huy tích cực kiến 3 thức bản địa và có sự kết hợp với những kiến thức khoa học sẽ góp phần quan trọng trong việc khai thác, sử dụng tài nguyên thực vật trong việc quản lý dịch hại cây trồng; đồng thời an toàn với con người và không gây ô nhiễm môi trường. 2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu Xác định được loại thuốc trừ sâu thảo mộc có hiệu quả cao trong phòng trừ các loại dịch hại để sử dụng trong sản xuất rau cải bắp. 2.2. Yêu cầu - Đánh giá tình hình, diễn biến sâu bệnh hại trên rau tại Phú Thọ - Đánh giá tình hình sử dụng thuốc BVTV trên cây rau tại Phú Thọ - Đánh giá hiệu lực phòng trừ của một số loại thuốc trừ sâu thảo mộc và dung dịch ngâm gừng, tỏi, ớt. - Đánh giá khả năng sinh trưởng và năng suất của rau cải bắp giống KKcross tại các vụ ĐMX, ĐXCV và ĐXM. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài đã xác định được hiệu quả trừ sâu của 03 loại thuốc trừ sâu thảo mộc thương phẩm và của 01 thuốc trừ sâu thảo mộc tự chế, góp phần làm sáng tỏ hơn về mối quan hệ đối kháng giữa những loài thực vật với một số dịch hại cây trồng; - Cung cấp một số dẫn liệu khoa học mới về hiệu lực của một số thuốc trừ sâu thảo mộc và của hỗn hợp dung dịch ngâm thực vật (tỏi, ớt, gừng) trong phòng trừ những loài sâu phổ biến hại rau họ hoa thập tự (sâu xanh bướm trắng, sâu khoang, sâu tơ, bọ nhảy, rệp muội). Từ đó, làm cơ sở cho việc nghiên cứu xác định các hoạt chất, cơ chế tác động của các hoạt chất đó lên dịch hại cây trồng. - Kết quả nghiên cứu đã hoàn thiện được quy trình sản xuất rau cải bắp vừa đạt được năng suất, vừa an toàn với người sử dụng. Kết quả này góp phần thay đổi thói quen của người nông dân trong việc sử dụng hóa chất BVTV có nguồn gốc hóa học để sản xuất nông nghiệp nói nói chung và rau cải bắp nói riêng; đồng thời góp phần giảm thiểu việc sử dụng và nhập khẩu hóa chất bảo vệ thực vật để phát triển nông nghiệp theo hướng an toàn bền vững. 4 - Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo phục vụ cho công tác giảng dạy và nghiên cứu trong các lĩnh vực: Trồng trọt, nông nghiệp hữu cơ, cây rau, bảo vệ thực vật, côn trùng, sinh thái nông nghiệp và lĩnh vực hóa học các hợp chất tự nhiên. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đã hoàn thiện quy trình sản xuất rau cải bắp bằng việc sử dụng một số loại thuốc trừ sâu thảo mộc và của dung dịch ngâm hỗn hợp thực vật. Từ đó, ứng dụng kết quả này trong sản xuất rau an toàn tại tỉnh Phú Thọ và các vùng lân cận, góp phần giảm thiểu việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật, cải tạo tạo sinh cảnh và môi trường sống; đồng thời nâng cao ý thức của mọi người (đặc biệt là người nông dân) về nền nông nghiệp sinh thái bền vững. 5 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Rau họ hoa thập tự Brassicae (Cruistacae) là loài cây trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới, nó không chỉ là nguồn thực phẩm bổ dưỡng cho con người mà còn là dược phẩm quý trong y học. Thời kỳ Hypocates đã sử dụng món rau bắp cải luộc với muối để chữa bệnh tiêu chảy. Cổ sử La Mã và Hy Lạp đã dùng rau cải để chữa bệnh đau đầu, bệnh goute, chữa vết bầm, vết thương, nhiễm trùng da, mụn nước, nước ăn chân, chữa sưng, bệnh trĩ và tiêu độc. Binh sĩ Roman đã dùng lá bắp cải để chữa trị vết thương bằng cách giã nhỏ lá bắp cải rồi đắp vào vết thương, thay 1-3 lần/ngày. Ngày nay, ở các nước phát triển đã dùng bắp cải để chữa bệnh đau cơ, đau thần kinh tọa, đau dây thần kinh, chữa bệnh viêm khớp bằng cách hơ nóng lá bắp cải rồi chườm lên chỗ bị đau; chữa bệnh viêm loét vì trong bắp cải có vitamin U. Ngoài ra, trong rau họ cải rất giàu thành phần beta carotene, canxi, tốt cho xương, răng và chữa bệnh còi xương ở trẻ nhỏ. Vitamin C và vitamin A trong rau cải có tác dụng giải độc tố ra khỏi cơ thể, ngăn ngừa cảm cúm, tăng cường khả năng trao đổi chất và tăng sức đề kháng, chữa cảm lạnh. Đặc biệt, trong rau cải có các chất có tác dụng giảm nguy cơ đau tim, giảm nguy cơ ung thư phổi của người hút thuốc lá 5070% và phòng chống các bệnh ung thư khác như: carotenoid, sulforaphane, isothiocyanates, indole 3 carbinol, glucosinolates indolyl, dihiolthines,…Nhiều tác giả đã khẳng định được, rau họ hoa thập tự có tác dụng ngăn ngừa 40-70% ung thư . Chính vì vậy, diện tích và chủng loại rau họ hoa thập tự ở Việt Nam ngày càng tăng lên mạnh mẽ. Theo FAOSAT (2017), năm 2015 diện tích rau họ hoa thập tự ở Việt Nam là 39.900 ha; đến năm 2016 đạt 42.435 ha, tăng 6,35% so với năm 2015 và cao hơn diện tích trung bình 5 năm (2010 - 2014 đạt 42.526,6 ha) 2.270,4 ha. Chính sự gia tăng về diện tích, cùng với việc thâm canh tăng vụ, thay đổi cơ cấu cây trồng và quy hoạch vùng sản xuất rau chuyên canh làm cho tình hình sâu hại diễn biến phức tạp hơn, xuất hiện nhiều đối tượng sâu bệnh hại mới. Để phòng trừ dịch hại, người nông dân ở miền xuôi, các quận huyện gần khu đô thị sử dụng nhiều 6 loại thuốc hóa học có độ độc cao, thời gian cách ly dài. Các thuốc hóa học này không chỉ gây độc đối với người sử dụng mà còn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, để lại dư lượng thuốc BVTV, làm giảm đa dạng sinh học, phá vỡ cân bằng sinh thái. Để giảm thiểu tác hại của thuốc hóa học gây ra đối với con người và môi trường nhằm, việc nghiên cứu và ứng dụng thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất rau nói riêng ngày càng được quan tâm: Ở Việt Nam, ngay từ năm 1960 Lê Trường và cs đã đề cập đến hiệu lực trừ sâu của một số cây độc chính ở dạng đơn giản, nhưng ngay sau đó thuốc trừ sâu hóa học tràn vào, thuốc thảo mộc bị quên dần. Cho đến năm 1980, thuốc thảo mộc lại được đề cập đến. Trong các loài thực vật được nghiên cứu, cây ruốc cá được nghiên cứu đầy đủ nhất. Lúc đó, cây ruốc cá được dùng nhiều để trừ cá dữ ở những vùng nuôi tôm cá. Tuy nhiên còn gặp nhiều khó khăn trong việc chế biến bảo quản sản phẩm vì sản phẩm rotenone mất hiệu lực nhanh. Sau đó nhiều tác giả đã đề cập đến các khía cạnh khác nhau của thuốc thảo mộc như: thí nghiệm thăm dò tính độc của cây đối với sâu hại của Bùi Văn Ngạc (1979); Đinh Xuân Hưởng và cs (1987); Trần Minh Tâm (1992); Trương Thị Ngọc Chi (1992); Vũ Quang Côn và cs (1994); Đào Văn Tiến và cs (1994); Nguyễn Duy Trang (1990, 1993, 1995), các công trình đã bước đầu xác định được một số loài thực vật có thể sử dụng để phòng trừ dịch hại. [15], [16], [17], [18]. Từ năm 2004 - 2006, TS. Phan Phước Hiền - Trường Đại học Nông Lâm TPHCM đã chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết xuất và sử dụng các hoạt chất thứ cấp từ một số cây cỏ Việt Nam phục vụ sản xuất nông nghiệp, thực phẩm và y dược”. Đề tài đã khảo sát thu thập, nghiên cứu đặc điểm sinh hoá của cây Dewis trifoliata, Hibercus sabda. Đồng thời ngâm chiết, chưng cất, cô đặc, tinh sạch một số hợp chất hữu cơ phục vụ cho sản xuất các chế phẩm sinh học trong y dược. Cũng tương tự như vậy TS. Nguyễn Hữu Hồng, Trường Đại học Nông Lâm thuộc Đại học Thái Nguyên đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng sử dụng một số loài thực vật vào việc phòng trừ cỏ dại cho lúa nước ở vùng miền núi phía Bắc Việt Nam”. Kết quả đề tài đã thu thập đánh giá được vai trò và khả năng trừ cỏ 7 dại cho lúa nước của 7 loài cây (cây cứt lợn, cây đơn kim, cây guột, cây cỏ lào, cây đậu ma, cây keo dậu và cây xoan). Từ năm 2010 - 2014, TS. Bùi Lan Anh, Trường đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, đã nghiên cứu sử dụng dung dịch ngâm thân lá cà chua; dung dịch ngâm quả ớt chỉ thiên, dung dịch ngâm quả cà độc dược, dung dịch ngâm củ tỏi, dung dịch ngâm hạt thàn mát, dung dịch ngâm quả bồ hòn và dung dịch ngâm hỗn hợp ớt + tỏi để phòng trừ sâu hại rau cải bắp. Kết quả cho thấy, các dung dịch ngâm thực vật đều có hiệu quả trừ sâu cao (đạt trên 50 - 90%). Trong đó dung dịch ngâm quả bồ hòn có hiệu quả phòng trừ cao nhất (đạt 88,61 - 100% đối với từng loài sâu hại). Tuy có một số ít đề tài đã và đang nghiên cứu lựa chọn một số thuốc trừ sâu thảo mộc, một số loài thực vật để phòng trừ dịch hại cây trồng nhưng với số lượng được nghiên cứu là rất khiêm tốn so với tiềm năng số lượng loài thực vật có thể nghiên cứu và ứng dụng ở Việt Nam. Xuất phát từ thực tế đó, để khai thác, sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thực vật đa dạng, phong phú ở Việt Nam và một số thuốc trừ sâu thảo mộc trong việc phòng trừ dịch hại cây trồng nói chung và sâu hại rau cải bắp nói riêng, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng một số thuốc trừ sâu thảo mộc trong sản xuất rau cải bắp tại Phú Thọ”. 1.2. Giá trị dinh dưỡng và kinh tế của cây rau 1.2.1. Giá trị dinh dưỡng của cây rau Chỉ một câu nói truyền miệng: “Cơm không rau như đau không thuốc”, chúng ta đã thấy được vai trò quan trọng của rau đối với sự tồn tại, cân bằng, duy trì và phát triển cuộc sống của con người. Ngày nay, khi các ngành khoa học hiện đại phát triển, con người càng khẳng định được, rau xanh là loại thực phẩm không thể thiếu được trong cuộc sống hàng ngày của con người, vì rau là nguồn cung cấp các vitamin và khoáng chất rất cần thiết cho sự duy trì, phát triển và bảo vệ cơ thể. Các loại vitamin (A, B, C, E,..) trong rau có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, chống ôxy hóa, giảm huyết áp, giảm cholesterol trong máu, phòng chống bệnh tim mạch và đột quỵ, hạn chế sự phát triển của một số tế bào ung thư; đồng thời, có tác dụng làm đẹp cơ thể và kéo dài tuổi xuân [30]. Các muối khoáng (kali, canxi, magiê,…) 8 trong rau có tính kiềm, những chất này cần thiết để trung hòa các sản phẩm axít do thức ăn hoặc do quá trình chuyển hóa tạo thành để chống thiếu máu, tăng thêm sức dẻo dai và khả năng chống đỡ với bệnh tật [3], [13]. Ngoài ra, rau còn cung cấp cho con người một lượng lớn chất xơ, làm tăng nhu mô ruột và hệ tiêu hóa, ngăn ngừa táo bón, ngăn ngừa ung thư đường tiêu hóa, làm giảm ung thư trực tràng, giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, làm giảm cholesterol trong máu và hỗ trợ bệnh đái tháo đường [26], [27], [37]. Qua đó ta thấy, rau quả có vị trí quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người. Ở Việt Nam, rau là nguồn thức ăn dồi dào, phòng phú, chúng ta nên biết cách chọn, sử dụng các loại rau quả một cách hợp lý để nâng cao sức khỏe, phòng tránh bệnh tật và kéo dài tuổi thọ. 1.2.2. Giá trị kinh tế của cây rau Ngoài giá trị dinh dưỡng rất cao rau xanh còn là một cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế khá lớn cho người nông dân. Kim ngạch xuất khẩu của ngành công nghiệp chế biến rau hoa quả là một trong 10 nhóm mặt hàng đứng đầu cả nước, trong đó có 85 - 90% là sản phẩm chế biến [11]. Theo số liệu chính thức của tổng cục hải quan kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam tháng 6/2009 đạt 46,02 triệu USD tăng 30% sơ với tháng trước và tăng đến 73,8% so với tháng 6/2008. Tính chung 6 tháng đầu năm tổng kim ngạch xuất khẩu mặt hàng này sang các thị trường đạt 209,61 triệu USD, tăng 13,69% so với cùng kỳ năm 2008 [24]. Trong 8 tháng đầu năm 2011, tổng kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam đạt 424 triệu USD, tăng 69% so với cùng kỳ năm 2009 và tăng 83% so với cùng kỳ năm 2010. Dự kiến, năm 2011, tổng kim ngạch xuất khẩu rau quả đạt 500 triệu USD, tăng 10% so với năm 2010 và tăng 12% so với năm 2009 [25]. Hiện nay, nhu cầu nhập khẩu của gần 60 quốc gia trên thế giới về các sản phẩm rau hoa quả của Việt Nam ngày càng phát triển mạnh mẽ. Trong 8 tháng đầu năm 2011, kim ngạch xuất khẩu sang các nước tăng 9,0 - 74,0% so với 8 tháng đầu năm 2010. Các sản phẩm rau quả xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là các sản phẩm 9 chế biến, xuất khẩu tươi rất ít, chiếm tỷ trọng 2,5%. Trong đó, chủ yếu là xuất khẩu Thanh Long tươi đến các nước trong khu vực; còn các mặt hàng rau củ quả khác ở Việt Nam mặc dù còn dư thừa rất nhiều, nhưng chưa đủ khả năng đáp ứng tiêu chuẩn cung cấp cho các nhà máy chế biến để xuất khẩu và cho xuất khẩu vì: chất lượng, an toàn vệ sinh thực phẩm (dư lượng thuốc BVTV, hàm lượng kim loại nặng, …), chất lượng bao bì,… của các sản phẩm chưa đảm bảo. Cho nên, đa số các nhà máy chế biến đều thiếu nguyên liệu, hầu hết các vùng nguyên liệu mới chỉ cung cấp được 60% sản phẩm cho các dây chuyền chế biến hoạt động. Dự báo đến cuối năm 2011, xuất khẩu rau quả tiếp tục tăng mạnh [25]. Để đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, chế biến xuất khẩu và nội tiêu ngày càng tăng, Thứ trưởng Bộ NN&PTNT Diệp Kinh Tần đã phê duyệt quyết định số 52/2007/QĐ-BNN ngày 06/6/2007 về định hướng quy hoạch phát triển rau quả và hoa cây cảnh đến năm 2010, tầm nhìn 2020. Trong đó, diện tích trồng rau năm 2010 phấn đấu đạt 700 nghìn ha (trong đó rau an toàn và rau công nghệ cao khoảng 100 ngàn ha), sản lượng 14 triệu tấn [14]. Ngoài ra, rau là nguyên liệu của các ngành công nghiệp thực phẩm như: - Công nghiệp đồ hộp (dưa chuột, cà chua, ngô rau…) - Công nghiệp bánh kẹo (bí xanh, cà rốt, khoai tây…) - Công nghiệp sản xuất nước giải khát (cà chua, cà rốt…) - Công nghiệp chế biến thuốc, dược liệu (tỏi, hành, rau, gia vị…) - Làm hương liệu (hạt, mùi, ớt…) Rau góp phần phát triển các ngành kinh tế khác như ngành chăn nuôi (rau là nguồn thức ăn cho ngành chăn nuôi). Rau là cây trồng quan trọng trong ngành trồng trọt, được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau với lợi thế là thời gian sinh trưởng ngắn và có thể trồng được nhiều vụ trong năm. Do vậy rau được coi là cây trồng chủ lực trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng, xoá đói giảm nghèo cho nông dân Việt Nam. Mặt khác, rau có đặc điểm là kích thước nhỏ nên cây rau rất thích hợp trồng xen hay gối vụ với những cây trồng khác, như vậy trồng rau sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng đất, đa dạng hóa sản phẩm, tăng hiệu quả kinh tế [8]. Trồng rau có hiệu quả hơn so với các cây trồng khác về khả năng khai thác năng suất/một đơn vị diện tích/một đơn vị thời