Nghiên cứu sử dụng cây dầu giun làm thuốc bảo vệ thực vật

hiều sản phẩm thuốc diệt giun an toàn -hiệu quả thay thế như Fugaca,menbenazol,albendazol…Chính vì thế, cây dầu giun dần bị lãng quên. Hiện nay, thuốc BVTV rất đa dạng, phong phú và nhiều chủng loại. Chúng cần quan tâm đến hai nhóm thuốc chính là thuốc BVTV hoá học và thuốc BVTV thảo mộc. Sự phát triển hai nhóm thuốc này là cả một quá trình lâu dài. Sau khi thuốc hóa học bảo vệ thực vật gồm clo lân hữu cơ ra đời vào thế chiến thứ hai và sau này là một số loại hoạt chất trừ sâu khác như cacbamat, cúc tổng hợp… nhờ khả năng “đánh nhanh, diệt gọn”, dễ sử dụng… nên đã nhanh chóng được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, do là chất tổng hợp nên khó phân hủy hoặc chu kỳ bán hủy dài, để lại tồn dư trong dây chuyền dinh dưỡng và tích lũy gây độc nên ngày càng bộc lộ những nhược điểm đến mức cần loại bỏ. Thuốc trừ sâu thảo mộc với ửu điểm là có tính chọn lọc cao hơn, dễ sử dụng, an toàn hơn với con người và môi trường sinh thái nên ngày nay ,xu hướng tạo ra loại thuốc BVTV “thân thiện” với môi truờng được thế giới hết sức ủng hộ. Gần đây, ở một số quốc gia có sử dụng cây Dầu giun để diệt trừ một số loài côn trùng, nhện ký sinh cây trồng và đã bắt đầu có một số nghiên cứu theo hướng sử dụng cây Dầu giun làm nguồn thuốc bảo vệ thực vật từ thảo mộc. Thật may mắn là Việt Nam, cây Dầu giun mọc hoang dại rất nhiều ở các bãi sông, dọc theo các bờ kênh, ruộng cao trồng hoa màu và cả những bãi hoang quanh làng bản… Việc khai thác, tận dụng và phát triển tốt nguồn nguyên liệu thiên nhiên này sẽ đem lại nhiều lợi ích cho cả sản xuất, môi trường và con người. Nghiên cứu một số tính chất và thành phần hóa học của cây Dầu giun để góp phần nâng cao hiệu quả việc khai thác và sử dụng dược liệu này một cách hợp lý, an toàn và rộng rãi là rất cần thiết và cấp bách. Do vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu sử dụng cây dầu giun làm thuốc BVTV" Mục tiêu: Xác định ảnh hưởng của cây dầu giun lên côn trùng (cụ thể là sâu quy). Nội dung của đề tài - Nghiên cứu nguyên liệu (Mô tả đặc điểm thực vật Xác định hàm lượng tinh dầu trong phần trên mặt đất, định lượng ascaridol trong tinh dầu, SK khí) - Xác định hiệu lực diệt sâu để đánh giá khả năng sử dụng cây dầu giun làm thuốc BVTV. (so sánh với đối chứng) - nghiên cứu dạng sử dụng PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1. VỊ TRÍ PHÂN LOẠI VÀ PHÂN BỐ CỦA CHI CHENOPODIUM 1.1.1. VỊ TRÍ PHÂN LOẠI Phân loại khoa học loài thực vật này theo hệ thống Cronquist do Bộ NN Mỹ [1] đưa ra như sau: Giới (Kingdom): Plantae – thực vật (Plants) Phụ giới (Subkingdom): Tracheobionta – thực vật có mạch dẫn (Vascular plants) Tổng ngành (Superdivision): Spermatophyta – cây có hạt (Seed plants) Ngành (Division): Magnoliophyta – thực vật có hoa (Flowering plants) Lớp (Class): Magnoliopsida – Hai lá mầm (Dicotyledons) Lớp phụ (Subclass): Caryophyllidae Phân lớp Cẩm chướng Bộ (Order): Caryophyllales Bộ Cẩm chướng Họ (Family): Chenopodiaceae – Cỏ chân ngỗng (Goosefoot family) Chi (Genus): Chenopodium L. – Cỏ chân ngỗng (goosefoot) Loài (Species): Chenopodium ambrosioides L. – (Mexican tea). Ngoài tên khoa học chính thống thường được sử dụng này, cây còn có một số tên khác là: Ambrina ambrosioides, A. parvula, A. spathulata, Atriplex ambrosioides, Blitum ambrosioides, Chenopodium anthelminticum, C. integrifolium, C. spathulatum, C. suffruticosum 1.1.2. PHÂN BỐ CỦA CHI CHENOPODIUM Chi Chenopodium L. có khoảng 250 loài, phân bố rộng rãi từ vùng ôn đới ấm xuống đến vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới Bắc bán cầu. Ở châu Á, có 9 loài, trong đó Việt Nam có 4 loài. Dầu giun là loài phân bố phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, bao gồm Ấn Độ, Trung Quốc, Lào, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia. Cây cũng tìm thấy ở vùng Địa Trung Hải thuộc châu Âu. 1.1.3 MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI CHENOPODIUM Số TT Tên khoa học Tên Việt Nam Phân bố 1 Chenopodium botrys L. Kinh giới chổi Việt Nam 2 Chenopodium ficifolium Sw. Kinh giới trắng, Rau muối Đồng bằng sông Hồng, Cần Thơ 3 Chenopodium polyspermum L. Kinh giới nhiều hột, Cỏ dại 4 Chenopodium acumiatum Willd. Kinh giới nhọn Thanh hoá 5 Chenopodium Hybridum L. Kinh giới lai Bảng 1.1.3 SỐ LOÀI THUỘC CHI CHENOPODIUM 1.2 CÂY DẦU GIUN (CHENOPODIUM AMROSIOIDES L., HỌ RAU MUỐI - CHENOPODIACEAE) 1.2.1. Đặc điểm thực vật và phân bố: À Đặc điểm thực vật: Cây dầu giun thuộc họ rau muối - Chenopodiaceae. Ngoài ra cây còn được gọi với tên Việt Nam khác như: cỏ hôi, kinh giới đất, rau muối dại. Ở Anh, Pháp và một số nước khác DG còn được biết đến với các tên như: American goosefoot, american wormseed, mexican tea, Jerusale tea, Jerusalem oak, mexican goosefoot, wormseed goosefoot, sweet gigweed, ambrosia ambrosioid (Anh), anserine vermifuge, the du mexique, herbe aux vers, chenopode anthelmintique, ambroisie du Mexique (Pháp). Dầu giun là cây thân thảo, sống hàng năm, nhưng cũng có khi sống đến 2 hay 3 năm ở những nơi đất tốt và cao ráo. Cây có dạng thân đứng, thân có khía dọc, phân nhánh nhiều, cao 50 - 70 cm, thậm chí ở những nơi đất tốt, mầu mỡ có thể cao tới 1,50 m hay hơn thế nữa. Lá có dạng răng cưa, mọc so le, có cuống ngắn, gốc thuôn, đầu nhọn, lá trung bình dài 5,5 - 7,5 cm, rộng 1-2 cm, khía thuỳ không đều, đầu thuỳ nhọn, hai mặt cùng màu lục nhạt, lá ở ngọn và lá trong thời kỳ cây ra hoa có phiến rất hẹp, trên mặt lá có nhiều lông, thường tập trung ở các gân lá, nhất là mặt dưới. Hoa mọc tập trung dạng hình xim đơn ở kẽ lá. Cụm hoa là những chuỳ dày hợp thành bông kép mang lá ở ngọn thân; hoa có màu vàng nhạt, bao hoa có thuỳ hình trái xoan tù ở đầu, hoa có 5 nhị, đôi khi tiêu giảm còn 3 hoặc 2 cái, bao phấn hình trái xoan. Quả bế, hình cầu, màu lục nhạt hoặc trắng, cùi mỏng có lá đài không rụng; hạt nhỏ, hình mắt chim, màu đen bóng (khi hạt đã già).Vị hắc và mùi hăng đặc biệt, vì quả cũng có chứa nhiều tinh dầu. Toàn cây có lông mịn (lông che chở và lòng tiết) và mùi hăng đặc biệt. Dầu giun thường ra hoa kết quả vào tháng 5 - 7. Hạt thường tự do rụng và phát tán trên mặt đất. Cây mọc từ hạt xuất hiện vào tháng 3 – 4 và sinh trưởng nhanh trong mùa hè, ra hoa quả vào mùa thu, đến mùa đông tàn lụi. Những đặc điểm nêu trên rất quan trọng trong việc nhận biết và thu hái cây dầu giun. À Vị trí phân bố: Dầu giun là loài có nguồn gốc ở Nam Mỹ nhưng đến nay đã phân bố phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, bao gồm Ấn Độ, Trung Quốc, Mianmar, Lào, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia. Ở Việt Nam, nguồn dầu giun rất phong phú, phân bố rải rác ở các tỉnh của vùng đồng bằng, trung du và miền núi thấp. Tuy nhiên, ở các tỉnh phía Bắc từ Nghệ An trở ra, cây mọc tập trung nhiều hơn. Dầu giun là loại cây ưa sáng và ưa ẩm, thường mọc nhiều ở các bãi sông, dọc theo các bờ kênh, ruộng cao trồng hoa màu và cả những bãi hoang quanh làng bản. Ở miền Bắc nước ta hiện nay, dọc theo các triền sông Hồng, sông Mã, sông Chu, sông Lam, sông Cầu, sông Đáy, sông Công, sông Luộc… thuộc tỉnh Bắc cạn, Thái nguyên, Lào Cai, Yên bái, Tuyên quang, Phú thọ, Hoà bình, Nam định, Hà nội, Ninh bình… đều có dầu giun mọc hoang dại. Trên các vùng lạnh và cao như Sapa (Lào cai) cũng có nhiều cây dầu giun mọc hoang và rất khoẻ. Do đó, có thể tiến hành nghiên cứu gieo trồng ở những vùng đồi núim vùng đất khó canh tác và trồng trọt những loại cây nông nghiệp khác thành những vùng trồng DG tập trung để tạo được nguồn cung cấp ổn định để sản xuất thuốc BVTV từ cây dầu giun. C10H16O2 . M = 162,22 Hình 1.2.1. Công thức cấu tạo của Ascaridol Ascaridol (ascarisin) (1,4 peroxydo - P.Menthen -2) là chất lỏng (không bền vững) nhất và có mùi vị khó chịu. Điểm đông đặc: 50, điểm sôi 750/1,5 mg H9D2525 1,0061, ND25: 1,4718. Ascaridol bị phân huỷ, gây nổ ở nhiệt độ 130 - 1500 hoặc với tác dụng của acid vô cơ. Ascaridol hoà tan trong hexan, ethanol, toluen, benzen. Thành phần của TD thay đổi tuỳ theo chủng loại TV và một số điều kiện khác. Thông thường cây Dầu giun có hàm lượng tinh dầu là 0,3 - 0,4% (so với NL tươi) cao nhất ở hạt (0,65 - 1%), lá (0,35%) rồi đến cành. 1.2.2. Bảo quản tinh dầu giun: Hiện nay với phương tiện và điều kiện bảo quản của ta còn gặp nhiều khó khăn thiếu thốn; nhưng để bảo quản tinh dầu giun được tốt, cần phải chú trọng những điểm chính sau: - TGD sau khi được cất xong cần cho vào chai màu (hoặc chai trắng cũng được) có đựng sẵn natri sulfat khan, ngâm trong 2 hay 3 ngày để lọc cho kiệt nước, lấy tinh dầu ra bảo quản riêng, Không nên ngâm natri sulfat khan trong tinh dầu quá lâu, ảnh hưởng tới nồng độ và tính chất của ascaridol. - Bảo quản vào chai lọ màu (hoặc trắng) nút chặt bằng nút lie hoặc nút bấc có bọc giấy bóng hay giấy thiếc, ngoài gắn xi sáp, bọc giấy đen quanh chai lọ và để vào chỗ tối, mát. - TGD bảo quản ở nhiệt độ càng thấp thì độ ascaridol càng ít giảm.Vì thế, ở những nơi có điều kiện nên cho vào tủ lạnh. 1.2.3. Tác dụng và công dụng. Tinh dầu giun là một thứ thuốc tẩy giun cổ điển đã được dùng ở nhiều nước. Hoạt chất chính cho tác dụng diệt giun ký sinh người và động vật là ascaridol, do đó tinh dầu giun dùng trong điều trị phải có hàm lượng ascaridol đạt >=60%. Về tác dụng diệt giun, ascaridol mạnh gấp hai lần so với tinh dầu giun. Tinh dầu giun có tác dụng mạnh với giun đũa, một dung dịch chỉ cần có nồng độ tinh dầu giun là 1:5000 cũng đủ làm tê liệt giun. Thí nghiệm thấy cá có thể bị chết trong 12h với dung dịch có nồng độ 1/8000 TD giun. Liều độc của ascaridol là 0,3 mcg cho 1 Kg thể trọng của thỏ, chuột bạch là 0,60 mcg còn với ếch là 0,5 mcg. Tinh dầu giun có hiệu nghiệm mạnh đối với các loài giun ký sinh là do hoạt chất ascaridol nhiều hay ít. Tác dụng của tinh dầu giun mạnh nhất đối với giun đũa và có tác dụng đối với giun mỏ. Nhưng ít có tác dụng đối với giun tóc, giun kim và sán. Riêng đối với giun ký sinh ngựa, chỉ cần một liều từ 16 – 20 ml là có thể tiêu diệt hết. Tinh dầu giun sản xuất ở Việt Nam đã được thử nghiệm về tác dụng diệt giun trên giun đũa lợn (Ascaris suum) là loại giun về mặt hình thái và tô chức học gần giống với giun đũa ơ người (Ascaris lumbricoides). Tinh dầu được chọn 3 mẫu có hàm lượng ascaridol khác nhau (80,44; 62,30; 43,21%) pha loãng trong dầu lạc trung tính hoặc nước nuôi giun. Kết quả cho thấy cả 3 mẫu tinh dầu giun đều có tác dụng diệt giun và cường độ tác dụng diệt giun có liên quan đến hàm lượng ascaridol.Mẫu tinh dầu giun có hàm lượng ascaridol cao làm giun chết nhanh, còn ở mẫu có hàm lượng ascaridol thấp, giun chết chậm, với nồng độ 1:100 pha loãng trong dầu lạc trung tính, mẫu có hàm lượng ascaridol 80.44 % làm chết giun trung bình sau 1 giờ kể từ khi tiếp xúc,mẫu có hàm lượng ascaridol 62.38 % sau 1 giờ 30 phút và mẫu có hàm lượng 43,21 sau 2 giờ. Nhân dân ta thường dùng thường dùng các dạng thuốc thông thường để tẩy giun như: Dầu tẩy giun 25%: Công thức: tinh dầu giun có 60 % ascaridol 25 ml Dầu thầu dầu trung tính vừa đủ 1000 ml Công dụng: có tác dụng tốt đối với giun đũa,giun mỏ. Cách dùng và liều dùng: (Sáng hôm sau uống thuốc thì từ chiều hôm trước nên ăn cháo hoặc ăn ít cơm). Uống xong cần nghỉ khoảng 30 phút để cho thuốc tác dụng với giun, sau đó uống từ 500 - 1000ml nước. Người lớn uống 1 lọ là 30 ml Trẻ em từ 3 - 5 tuổi uống 1/6 lọ Trẻ em từ 6 - 10 tuổi uống 1/3 lọ Kiêng kị: Người già, phụ nữ có thai, trẻ em dưới 3 tuổi. Thân và lá cây Dầu giun cũng đã được nhiều nước sử dụng làm vật liệu để pha nước giải khát như chè khô, có tác dụng phòng và chữa một số dạng bệnh cancer (ung thư), uterine fibroids (u xơ dạ con) (US Patent 6841175 - Chenopodium ambrosioides extract for treating uterine fibroids) và ở một số nước khác còn được sử dụng làm thảo dược chữa nhiều bệnh như: Rheumatism (thấp khớp, dạ dày…) Bột lá khô hay tinh dầu cây dầu giun đã được thử nghiệm trừ một số loài sâu hại kho như: mọt gạo, mọt ngô Sitophilus granarius, S. zeamais… Tinh dầu loài này cũng đã được thử nghiệm thành công trừ rệp cam quýt citrus mealybug = Planococcus citri (Risso); Rệp đào green peach aphid = Myzus persicae, Rệp đuôi dài longtailed mealybug = Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti); Rệp hại hoa western flower thrips = Frankliniella occidentalis (Pergande)… như một số chế phẩm từ thực vật như dầu vừng, tỏi, dầu khoáng và chế phẩm sinh học vi sinh BT (Bacillus thuringiensis subsp. Israelensis). Tinh dầu cũng có tác dụng kìm hãm hoạt động của nhiều loài nấm mốc, nấm ký sinh thực vật: bệnh héo vàng Fusarium oxysporum, Thối hạch Sclerotium rolfsii, Tiêm lửa hại lúa Helminthosporium oryzae và chết rạp cây con Pythium debaryanum trong các nghiên cứu trong phòng và đặc biệt, có tác dụng kìm hãm sự hình thành độc tố aflatoxin của nấm mốc Aspergillus flavus trong thực phẩm [23 Nancy]. Ở Trung Quốc, cây dầu giun còn được sắc làm nước rửa, chữa viêm kẽ chân và eczema. Tinh dầu giun tuy có tác dụng mạnh đối với giun đũa, nhưng lại là một thứ thuốc độc bảng B, chỉ ở liều tương đối thấp cũng đã có tác dụng làm cho tim suy yếu, ngoài ra còn có tác dụng hạ huyết áp và có hại đến nhịp thờ. Nếu uống tinh dầu giun với liều mạnh có thể gây điếc tại tạm thời, bị chóng mặt, hoa mắt làm lạnh đầu ngón chân, ngón tay, kích ứng ống tiêu hoá, làm suy nhược tim và bộ máy hô hấp. Ngoài ra, liều cao tinh dầu giun gây thoái hoá tế bào ở gan, thận, gây xung huyết ở não và viêm nghiêm trọng ở niêm mạc ruột. Ở ruột, tinh dầu giun được hấp thu dễ dàng và sau đó làm tê liệt nhu động ruột gây nên táo bón. Một phần tinh dầu giun đã được hấp thu bài tiết qua phổi, do đó trong hơi thở có mùi khó chịu đặc biệt của TG. Vì thế, nếu dùng không thận trọng sẽ gây nguy hiểm chết người. Riêng đối với phụ nữ có thai và người già yếu thì không nên dùng Như vậy, bên cạnh những tác dụng có ích trên của DG, nó còn tiềm tàng những nguy hiểm rất lớn nếu như chúng ta không thận trọng khi sử dụng. Chính vì lẽ đó, chúng ta nên nghĩ đến hướng phát triển nguồn dược liệu này sao cho hiệu quả theo hướng hạn chế sử dụng trực tiếp cho cơ thể người. Và làm thuốc BVTV là một hướng phát triển của chúng tôi. 1.3. THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT 1.3.1. Khái niệm thuốc BVTV Là những chế phẩm có nguồn gốc hoá chất, thực vật, động vật, vi sinh vật và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật. Hoá chất BVTV gồm: các chế phẩm dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, các chế phẩm điều hoà sinh trưởng thực vật, chất làm rụng hay khô lá, các chế phẩm có tác dụng xua đuổi, hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt. 1.3.2. Yêu cầu của thuốc BVTV Thuốc BVTV là những chất độc, nhưng muốn là thuốc BVTV phải đạt một số yêu cầu sau: - Chỉ tiêu diệt các loài sinh vật gây hại mà không gây hại cho đối tượng không phòng trừ (tính chọn lọc) - An toàn đối với người, môi sinh và môi trường - Dễ bảo quản, chuyên chở, và sử dụng - Giá thành hợp lý. Tuỳ theo giai đoạn phát triển của biện pháp hoá học mà các yêu cầu được đánh giá cao thấp khác nhau. Hiện nay, yêu cầu "an toàn với người, môi sinh và MT" là yêu cầu quan trọng, được toàn thế giới quan tâm nhiều nhất. Chính vì vậy, thuốc BVTV có nguồn gốc từ thực vật ngày càng được nghiên cứu và ứng dụng. 1.3.3. PHÂN LOẠI THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT Thuốc BVTV rất đa dạng và phong phú. Theo yêu cầu nghiên cứu và sử dụng chúng ta cần phải phân loại chúng. Có nhiều cách để phân loại như dựa vào đối tượng phòng chống, dựa vào con đường xâm nhập vào dịch hại hay dựa vào nguồn gốc hoá học… Dựa vào nguồn gốc hoá học chúng ta có các loại thuốc BVTV như sau: Thuốc có nguồn gốc thảo mộc: Bao gồm các thuốc làm từ cây cỏ hay các sản phẩm chiết xuất từ cây cỏ có khả năng tiêu diệt dịch hại Thuốc có nguồn gốc sinh học: Bao gồm các loài sinh vật (thiên địch), các sản phẩm có nguồn gốc sinh vật (các loài kháng sinh) có khả năng tiêt diệt dịch hại Thuốc có nguồn gốc vô cơ: Bao gồm các chất vô cơ (dung dich Boocđô, lưu huỳnh) có khả năng tiêu diệt dịch hại. Thuốc có nguồn gốc hữu cơ: Gồm các chất hữu cơ tổng hợp có khả năng tiêu diêt dịch hại (clo hữu cơ, lân hữu cơ, cacbarmat). Phân loại theo cơ chế tác động: Thuốc có tác động tiếp xúc, nội hấp… Phân theo dạng chế phẩm: thuốc bột, thuốc dạng dung dịch, dạng hạt… 1.3.4. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG THUỐC BVTV Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI Việt Nam được xem là một trong những quốc gia sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nhiều nhất thế giới và trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng có tới hàng trăm tên thương mại khác nhau, trong đó nhiều loại được pha chế ờ các loại hóa chất cực độc và vấn đề quan tâm đối với các loại thuốc này tính độc lại có tính bền vững trong môi trường, sử dụng nhiều thì khả năng tích tụ trong đất càng cao dẫn đến ô nhiễm tầng nước mặt và tầng nước ngầm. Theo Viện Y Học Lao Động và Vệ Sinh Môi Trường qua những nghiên cứu cho thấy “nồng độ hoá chất BVTV đã làm ô nhiễm môi trường vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,33 – 21 lần”. Theo thống kê của Viện Bảo Vệ Thực Vật Việt Nam, năm 1990 lượng thuốc BVTV ở Việt Nam từ 10.300 tấn lên 33.000 tấn đến năm 2003 tăng lên 45.000 tấn và chỉ tính đến năm 2005 đã là 50.000 tấn. Sự lạm dụng hóa chất và sử dụng những loại thuốc BVTV cực độc đã làm cho độ màu mỡ của đất sút giảm, các loài sinh vật có ích bị ảnh hưởng dần dần đất cạn kiệt chất dinh dưỡng và trở thành đất hoang hóa. Lý do để lý giải có thể một phần do sức ép về dân số, bình quân ruộng đất thấp nên cần phải tăng vụ và do vậy, làm tăng khả năng cung cấp thức ăn cho sâu hại, kéo dài thời gian tích luỹ quần thể sâu và làm cho nguy cơ bùng phát dịch luôn hiện hữu. Mặt khác, VN lại có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm thuận lợi cho nhiều loài sâu bệnh hại phát sinh. Việc sử dụng quá mức thuốc hoá học BVTV vừa gây độc cả trực tiếp cho con người, vừa gây hại gián tiếp qua tồn dư còn lại trong sản phẩm nông nghiệp, gây ô nhiếm môi trường. Chính vì vậy, Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) và hầu hết các quốc gia trên thế giới đề quan tâm đến việc nghiên cứu và sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ sinh vật, từ thảo mộc để từng bước thay thế thuốc trừ sâu độc hại và đã thu được nhiều thành công trên cây thuốc cá, cây Xoan tây (neem) và có tính an toàn cao, vừa giảm được chi phí BVTV, lại không tạo sức ép chọn lọc hình thành tính kháng. Đáng chú ý là các chất Matrine (từ cây Khổ sâm), Azadirachtin (từ cây Neem, là một loài Xoan ở Ấn Độ), Rotenone (từ cây Thuốc cá)… Từ lâu, con người đã biết dùng thuốc thảo mộc để trừ sâu nhưng gần đây do nhu cầu sử dụng ngày càng tăng cùng với các tiến bộ về công nghệ, các chất có nguồn gốc thảo mộc trừ sâu ngày càng được phát triển nhanh. Các chất này cũng có hiệu lực diệt sâu nhanh, phổ tác dụng rộng, phòng trừ nhiều loại sâu hại cho nhiều loại cây trồng. Ở nước ta hiện nay các thuốc trừ sâu nguồn gốc thảo mộc cũng đã được đăng ký với nhiều tên thương mại của nhiều đơn vị, trong đó có các chế phẩm Đầu Trâu Jolie (hoạt chất Matrine), Vineem (Azadirachtin), Vironone (Rotenone)… Thuốc Đầu Trâu Jolie 1,1SP chứa 11g matrine/1l, là thuốc đặc trị bọ trĩ hại lúa và các cây trồng khác. Sử dụng thuốc hóa học trong bảo vệ thực vật có lợi hại ra sao? Có lợi: • Diệt dịch hại nhanh, có khả năng chặn đứng được sự tàn phá của sâu bệnh hại. • Cho kết quả rõ rệt, triệt để. • Thường nâng cao năng suất, phẩm chất nông sản một cách đáng kể. Có hại: • Dễ gây độc cho người sử dụng thuốc. • Để lại dư lượng trong nông sản làm tăng nguy cơ gây hại cho con người và gia súc, gia cầm. • Gây ô nhiễm môi trường sống. • Lưu tồn lâu trong đất, nước, sinh vật. • Gây nên hiện tượng kháng thuốc của sâu hại cần phòng trừ. Việc sử dụng thuốc trừ sâu bằng hóa chất làm ô nhiễm môi trường và có nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm, rau quả gây hại trực tiếp đến gia súc, nhất là sức khỏe con người, để giảm thiểu các tác hại và khắc phục môi trường khỏi ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các chất độc là các hợp chất thiên nhiên cho nên dễ bị phân hủy sau khi sử dụng, không để lại dư lượng ở trong đất và trong nông sản, ít gây độc hại cho người và môi trường. Tuy nhiên, thời gian xảy ra tác động lâu hơn thuốc trừ sâu hóa chất. Cây dầu giun, nhờ tác dụng diệt giun ký sinh trước đây nên đã có cơ hội phát triển rộng ra khắp thế giới. Gần đây, nhiều quốc gia đã nghiên cứu và phát hiện tinh dầu và một số chất hoá học khác có trong cây dầu giun có khả năng trừ sâu, trừ tuyến trùng, hạn chế sự phát sinh của một số loài nấm… Về cơ chế tác động, một số nghiên cứu đã chỉ ra tinh dầu từ cây dầu giun có khả năng tác động đến lớp da ngoài, làm cản trở quá trình hô hấp của côn trùng dẫn đến làm chết côn trùng. Do đây là các chất có nguồn gốc tự nhiên nên dễ phân huỷ trong môi trường và hầu như không để lại dư lượng trên sản phẩm sau khi sử dụng nên đã được một số quốc gia tiên tiến trên thế giới như Mỹ, Đức coi trọng việc ưu tiên sử dụng thay thế các thuốc BVTV độc hại. Một số sản phẩm thuốc BVTV từ cây hay tinh dầu cây DG đã trở thành sản phẩm hàng hoá, được thương mại hoá… và được khuyến cáo ưu tiên sử dụng trong các chương trình sản xuất nông sản an toàn GAP. Có thể kể tên thuốc Requirem do Canada sản xuất và đã được cung ứng cho thị trường thuốc BVTV tại Mỹ. Một sản phẩm khác do chính Mỹ sản xuất có tên là ECANA (Extract of Chenopodium ambrosioides near ambrosioides) đã được Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ ưu tiên cấp phép sử dụng vì là thuốc có nguồn gốc thảo mộc… Tại Việt Nam, dù đã có nhiều cơ quan quan tâm đến nghiên cứu và sản xuất thuốc hoá học BVTV từ thảo mộc như Viện Khoa học Nông nghiệp VN, Viện BVTV… nhưng mới chỉ tập trung vào một số cây đã có truyền thống sử dụng như thuốc cá… và hầu như chưa có tài liệu nào nghiên cứu về sử dụng cây dầu giun trong BVTV.. 1.4. VÀI NÉT VỀ SÂU: 1.4.1. Sâu có hại: Ở Việt Nam, côn trùng và sâu có trên 1 triệu loài, chiếm khoảng 2/3 số côn trùng và sâu trên thế giới. Trong các loài sâu, ngoài các loài có lợi cho con người, còn có nhiều loài có hại, như chúng phá hoại mùa màng, các loại cây trồng. Theo Đường Hồng Duật có khoảng 123 loài sâu bệnh chủ yếu có hại trên 24 loại cây trồng phổ biến ở Việt Nam. Năm 2004 diện tích trồng rau xanh trên cả nước khoảng 614,5 nghìn ha tương đương với 7% đất sử dụng trong nông nghiệp. Năm 2003 kim nghạch xuất khẩu rau xanh đạt 182,554 triệu USD. Theo tính toán của bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn lượng rau xanh bị sâu bọ hại chiếm từ 10-40% sản lượng. Để đảm bảo chất lượng rau, ngày 28/04/1998 Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã ra quyết định số 67-1998/QĐ/BNN – PTNT “Qui định tạm thời về sản xuất rau an toàn”. 1.4.2.2. Sâu quy (Mọt khuẩn nhỏ: Alphitobius diapernis (Panzer 1797) (Coleoptera: Tenebrionidae) ¨ Về phân loại sau quy được phân loại khoa học như sau: Giới động vật Animalia Ngành chân đốt Arthropoda Lớp côn trùng Insecta Bộ cánh cứng Coleoptera Bộ phụ đa thực Polyphaga Họ ánh kim Tenebrionidae Loài sâu quy (mọt khuẩn nhỏ) Alphitobius diaperinus ¨ Hình dạng: • Mọt trưởng thành - dài 6 mm. Mọt trưởng thành mới rụng lông có màu hơi đỏ-nâu chuyển sang đen. • Ấu trùng - dài 7,5 mm. Thon nhỏ, phân đốt và giống như sâu với ba cặp chân rất bé trên ngực và một chân giả ở phía sau bụng. ¨Chu kỳ sống • Mọt cái có thể đẻ ít nhất 110 trứng trong khoảng thời gian một tháng và trứng thwờng nở sau 4-7 ngày. • Ấ́u trùng phát triển trong khoảng 7 tuần, có 8 lần lột xác. Ấu trùng trưởng thành tìm một nơi ẩn náu để phát triển thành nhộng. • Nhộng thường tồn tại khoảng 7 đến 11 ngày trước khi vũ hoá thành mọt trưởng thành. • Mọt trưởng thành có thể sống đến hai năm. ¨ Tập quán • Loài mọt này bị hấp dẫn bởi các hoạt động gia cầm, là những nơi có các điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của chúng. Mọt khuẩn nhỏ gây thiệt hại cho sự cách ly khi chúng tìm kiếm một nơi an toàn để phát triển thành nhộng vì bọ đen săn bắt mọt khuẩn nhỏ. PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QỦA 2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 2.1.1.Nguyên liêụ ¨ Đối tượng nghiên cứu: - Cây Dầu giun (Chenopodium ambrosioides L.) được thu hái ở ven bờ đê sông Hồng (Hà Nội) vào thời điểm tháng 2 đến tháng 5/2009. Sâu quy (Alphitobius diaperinus (Panzer)) (Coleoptera: Tenebrionidae), đạt tiêu chuẩn quy định: sâu khoẻ, khôngbị bệnh tật (nấm kí sinh…), kích thước 1,5cm/con. Tuyến trùng nốt sưng Medoilogyne spp. được Viện bảo vệ thực vật cung cấp. ¨ Phương tiện nghiên cứu: * Thiết bị – máy móc: - Nồi cất tinh dầu - Tủ sấy: Memmert, Shellab - Kính hiển vi: Leica BME, Leica CME - Hộp nuôi sâu, hộp thí nghiệm sâu. - Các dụng cụ khác như: Phễu, pipet, lam kính,lá kính, thuyền tán *Hoá chất – dung môi: - Hoá chất: xanhmethylen, đỏ son phèn, dung dich acid acetic 5%, dung dịch javen , các hoá chất để định lượng như: dd natrithiosulfat, dd kali iodid,… - Dung môi: Dầu thực vật, ethanol… Tất cả các hoá chất, dung môi sử dụng trong nghiên cứu đều đạt tiêu chuẩn dùng cho phân tích (P). 2.1.2. Phương pháp thực nghiệm 2.1.2.1. Nghiên cứu về thực vật * Mô tả đặc điểm thực vật và kiểm tra tên khoa học của mẫu nghiên cứu: Mô tả đặc điểm cây, hoa, quả, hạt của cây thu hái và đối chiếu với các tài liệu về thực vật[], chụp ảnh, đối chiếu; tham khảo ý kiến của các nhà thực vật học. * Nghiên cứu đặc điểm vi học: làm vi phẫu thân, lá theo tài liệu thực tập dược liệu[] và tài liệu kiểm nghiệm dược liệu bằng phương pháp kính hiển vi[] 2.1.2.2. Nghiên cứu về hoá học: · Xác định hàm lượng tinh dầu có trong dược liệu thu hái được từ thực địa: - Nguyên tắc: Tách tinh dầu ra khỏi dược liệu bằng phương pháp cắt kéo hơi nước. Từ lượng tinh dầu thu được so với khối lượng dược liệu tính được hàm lượng tinh dầu trong dược liệu. Có nhiều bộ dụng cụ khác nhau để định lượng tinh dầu, dưới đây là sơ đồ bộ dụng cụ: (D = 0,920 - 0,980 < 1) - Dụng cụ: Bộ dụng cụ với ống hứng trong Hình : Bộ dụng cụ cất tinh dầu (dược điển Việt Nam II) A. Bình cầu đựng dược liệu B. Ống nối C. Sinh hàn H1: Bộ phận hứng tinh dầu nhẹ hơn nước. H2: Bộ phận hứng tinh dầu nặng hơn nước. Ðể tiện cho việc lắp ráp, bộ dụng cụ trên được gia công thêm một ống nối để nối bình cấu với sinh hàn. Trong ống nối có 3 mấu thuỷ tinh để giữ bình hứng (theo hình vẽ). Chú ý: Tinh dầu dễ bị phá huỷ khi chưng cất vì vậy thời gian cất một mẻ là 25 – 30 phút kể từ lúc bắt đầu sôi trong nồi cất · Nghiên cứu Ascaridol: [Dược điển Việt Nam I-tr577,Bài giảng dliêu 2] - Định lượng ascaridol trong tinh dầu cất được bằng phương pháp oxy hoá - khử: Nghuyên tắc: Lấy tinh dầu đã cất được với lượng chính xác đem tiến hành phản ứng oxyhoá-kh ử trong môi trường acid, ascaridol oxy hoá kali iodid dư giải phóng iod tự do,iod giải phóng ra được đinh lượng bằng dd natri thiosulfat chuẩn. Đọc thể tích dd natri thiosulfat chuẩn đã phản ứng. · Tiến hành SK khí: Tiến hành nghiên cứu tại Viện Dược liệu Hà Nội - Máy GC/MS – QP 2010 của hãng SHIMAZU - Cột sắc ký DB – 5MS (30 x 0,25mm ID) - Khí mang He - Nhiệt độ buồng tiêm: 200oC - Nhiệt độ detector: 200oC - Chương trình hoá nhiệt độ: 70 – 290oC; 70 – 180oC; tốc độ tăng 14oC/phút. Giữ ở 180oC trong 3 phút; 180 – 290oC; tốc độ tăng 10oC/phút. Giữ ở 180oC trong 1 phút - Mẫu thử 1ml tinh dầu (nồng độ 0,2%). 2.1.2.Nghiên cứu động vật thí nghiệm - Tiến hành nuôi sâu quy với mục đích xác định vòng đời sâu quy, đồng thời có cung cấp nguồn động vật thí nghiệm. - Nuôi sâu trong điều kiện thường tại phòng thí nghiệm của bộ môn Dược liệu-trường đại học Dược-Hà Nội. - Tiến hành: Nuôi sâu trong các thùng, hộp có đục lỗ nhỏ đủ để sâu thở nhưng không bò ra được; phía dưới có đặt các chậu nước để tránh kiến,chuột…Hàng ngày cho sâu ăn bỏng ngô,cám gà…Nuôi sâu quy cần chú ý: Ngoài thức ăn là cám gà, bỏng ngô… cần bổ sung nước uống qua rau củ quả tươi (táo, carot, xà lách). Khi cần hóa nhộng, cần bắt riêng sâu khỏe nhốt riêng vào hộp phim nhựa hay lọ nhỏ để sâu phải hóa nhộng.Theo dõi số ngày hoá nhộng, hoá con trưởng thành, sâu non và ghi lại kêt quả. 2.1.2.4. Nghiên cứu hiệu lực diệt sâu: 2.1.2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm: - Xác định ảnh hưởng của cây Dầu giun lên sâu quy ở các dạng sư dụng khác nhau: Nước no tinh dầu, hỗn dịch tinh dầu với nước không có chất phụ gia, hỗn dịch tinh dầu với nước có thêm chất phu gia, dùng dạng bột nghiền khô, nước ép cây Dầu giun tươi và có đối chứng (nước có chất phụ gia, nước không có chất phụ gia và thuốc trừ sâu đã được sử dụng trong thực tế). - Hỗn dịch tinh dầu trong nước ta phun ở các tỉ lệ khác nhau. Mỗi dạng hôn dịch phun lên 3 mẫu sâu quy (mỗi mẫu có 25 sâu) đạt quy định đã nêu, phun với lượng 20ml/0,25m2/mẫu. Ta thí nghiệm với hai loại tinh dầu, một loại vừa cất tháng 3/2009 và một loại cất vào tháng 3/2008. Nước bão hoà tinh dầu ta cũng tiến hành thí nghiệm tưong tự. Dịch ép cây Dầu giun ta pha loãng lần lượt với 100, 200, 300, 400 ml nước và tiến hành thí nghiệm tuơng tự - Riêng bột dược liệu ta rắc lên 3 mẫu sâu quy (25 sâu) với tỉ lệ 2,5g/0,5m2/mẫu. - Quan sát và ghi lại hiện tượng (nhữnn thay đổi về hành vi, màu sắc), tỉ lệ sâu chết sau những thời gian khác nhau. - Nhận xét các dạng sử dụng và tìm ra dạng sử dụng có hiệu quả cao nhất cả về hiệu lưc diệt sâu và kinh tế. 2.1.2.4.2. Điều tra, thu thập số liệu Điều tra tỷ lệ sâu, tuyến trùng chết và tính toán theo công thức: Tổng số cá thể chết Tỷ lệ sâu (Tuyến trùng) chết (%) = ------------------------------ x 100 Tổng số cá thể thí nghiệm Thời điểm điều tra: Tuỳ theo mỗi thí nghiệm, sau mỗi thời gian cụ thể ghi trong bảng. Ngoài trực tiếp tiến hành các nghiên cứu trong phòng, chúng tôi còn phối hợp với Bộ môn Bệnh cây Viện BVTV đánh giá hiệu lực trừ tuyến trùng của tinh dầu DG, và Trung tâm Kiểm dịch sau nhập khẩu thuộc Cục BVTV để khảo nghiệm khả năng sử dụng bột khô DG trừ mọt hại kho 2.1.2.4.3. Phương pháp đánh giá và xử lí số liệu Xử lý số liệu: Những số liệu thu được qua khảo nghiệm được xử lý bằng phương pháp thống kê thích hợp theo các tài liêu hướng dẫn quy phạm khảo nghiệm của Cục BVTV và Bộ NN và PTNT. Trước khi xử lý số liệu, hiệu lực của thuốc được hiệu đính bằng công thức Henderson - Tilton. % cá thể chết = [1 – (Ta/Ca)x(Cb/Tb)]x100 với: T: công thức thí nghiệm; C; Đối chứng; a: sau thí nghiệm; b: trước thí nghiệm. Số liệu được xử lý bằng chương ._.