Đặt vấn đề Việt Nam hiện đang là một nước phát triển mạnh về nông nghiệp đặc biệt nước ta có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, đất đai màu mỡ rất phù hợp phát triển trồng trọt. Bên cạnh đó nền nông nghiệp cũng đối đầu với nhiều thách thức, phải kể đến là sự tan phá của dịch, sâu bệnh hại. Theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật, hằng năm các loại dịch hại, bệnh hại đã là giảm 35% - 40% tổng sản lượng, mặt khác làm giảm chất lượng nông sản. Biện pháp phòng trừ sâu bệnh hại bằng thuốc bảo vệ thực vật đặc biệt là hóa học đang cho thấy hiệu quả vượt trội, tuy nhiên thuốc BVTV cũng đem lại nhiều rủi ro đến sức khỏe con người, hệ sinh thái nông nghiệp.
Nguyên nhân là do thuốc hóa học có độc tính cao, bay hơi mạnh, gây kháng thuốc, khó phân hủy. Hơn nữa người nông dân còn sử dụng thuốc một cách tùy tiện, không đảm bảo thời gian cách ly,. điều này dẫn đến tình trạng nông sản bị tồn dư dư lượng thuốc bảo vệ thực vật đang ở mức đáng báo động. Nhiều phương pháp khác nhau xuất hiện dé thay thế hoặc giảm lượng thuốc hóa học, phải ké đến việc áp dụng các chế phẩm sinh học có nguồn gốc an toàn hơn, dễ phân hủy hơn.
Cây neem với hoạt chất azadirachtin cho thay khả năng phòng trừ dịch hại vượt trội trong nhóm chế phẩm sinh học từ thực vật. Ngoài ra, chất hỗ trợ có nguồn gốc từ thực vật được este hóa cũng đang được phát triển dé giúp thuốc đạt hiệu quả tốt nhất, giảm dư lượng tồn dư trong nông sản. Biện pháp canh tác, quản lí dịch hại hiện nay cũng được chú trọng hơn. Tuy nhiên hiện nay chế phẩm sinh học cũng như các chất hỗ trợ có nguồn gốc thực vật vẫn còn nhiều hạn chế về hiệu quả chúng, cần có thêm nhiều nghiên cứu dé làm cơ sở khoa học và thực tiễn trong kiểm soát dich bệnh hại.
Cây rau, chẳng hạn cai be xanh (Brassica juncea L.) là thực pham hang ngay, cung cấp nhiều chat xơ, nhiều vitamin và khoáng chất. Hiện nay sâu to (Plutella xylostella) là đỗi tượng tàn phá nguy hiểm nhất trên rau họ cải, đặc biệt cải be xanh với khả năng kháng hau hết các loại thuốc hóa học. Các biện pháp thay thé như chế phẩm sinh học hay bé sung chất hỗ trợ đang cần thiết được nghiên cứu trên đối tượng này. Vì vậy, đề tài “Đánh giá hiệu lực của chế phẩm Azadirachtin và khảo sat sự ảnh hướng cua chất hỗ trợ dầu thực vật este hóa đến liều lượng thuốc trừ sâu trong phòng trừ sâu tơ (Plutella xylostella) trên cải be xanh (Brassica juncea L.)” được thực hiện.
Mục tiêu của đề tài Xác định liều lượng sử dụng chế phẩm azadirachun phù hợp và đánh giá khả năng giảm liều lượng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật khi kết hợp cùng chất hỗ trợ dầu thực vật este hóa trong phòng trừ sâu tơ trên cải bẹ xanh. Mục tiêu chung của đề tài là hướng đến giảm/ thay thế lượng thuốc bảo vệ thực vật, từ đó giảm lượng tồn dư dư lượng trong rau cải. Nội dung thực hiện Nội dung 1: Đánh giá hiệu lực chế pham sinh học có hoạt chat Azadirachtin trong phòng trừ sâu tơ (Plutella xylostella) trên cai be xanh (Brassica juncea L. Nội dung 2: Sự anh hưởng của chất hỗ trợ dau thực vat este hóa đến liều lượng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và du lượng trong rau.
TONG QUAN TÀI LIEU 2. Téng quan vé thuéc BVTV 2. Tổng quan về thuốc BVTV trong và ngoài nước Thuốc BVTV đã được sử dụng từ thời cô đại dé kiểm soát sâu bệnh hai. Người Sumer đã sử dụng các hợp chất lưu huỳnh đề kiểm soát côn trùng và ve cách đây khoảng 4500 năm, trong khi người Trung Quốc đã sử dụng các hợp chat thủy ngân và asen dé kiểm soát chấy rận cách đây khoảng 3200 năm (Unsworth, 2010).
Năm 1939, Dichloro- Diphenyl-Trichloroethane (DDT) được công bồ và cho thấy hiệu quả đáng kinh ngạc trong diệt trừ côn trùng gây bệnh sót rét, sốt đa vàng, sốt phát ban. Từ đó thuốc BVTV hóa học được sử dụng rộng rãi và phô biến cho đến ngày nay. Năm 2019, mức tiêu thụ thuốc BVTV toàn cầu đạt khoảng 4,19 triệu tan. Ở Đông Nam Á, WHO đã báo cáo mức tăng sử dụng thuốc BVTV hàng năm với 20% các nước đang phát triển là người tiêu dùng thuốc BVTV, bao gồm Campuchia, Lào và Việt Nam (Pathak và ctv, 2022).
Việt Nam bat đầu du nhập thuốc BVTV những năm 40 của thé ki XX. Do những hiệu quả lớn trong phòng trừ sâu bệnh hại trên diện rộng nên thuốc BVTV ngày càng được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng không thé thiếu trong nền nông nghiệp Việt Nam. Theo Đinh Xuân Tùng (2018), hằng năm Việt Nam nhập khẩu khoảng 100.000 tan thuốc BVTV với danh mục thuốc BVTV sử dụng trong nông nghiệp. Việc sử dụng thuốc BVTV ở nước ta tăng nhanh qua các giai đoạn và không kiểm soát đã và đang gây tác động đến nhiều phương diện: gây ô nhiễm hệ sinh thái, dư lượng thuốc trừ sâu trong thực phẩm gây nguy hiểm cho sức khỏe con người, sự tích tụ của thuốc BVTV trong môi trường ảnh hưởng tiêu cực đến các sinh vật không phải mục tiêu và gây nguy hiểm cho tương lai của sản xuất cây trồng do sự phát triển tính kháng sâu bệnh (Šunjka và Mechora, 2022).
Do đó nhu cầu tìm kiếm các giải pháp thay thế thuốc BVTV đang là van đề cấp thiết đối với sản xuất. Các chế phẩm sinh học vừa phòng trừ dich hại hiệu quả mà không ảnh hưởng đến con người và môi trường nên đang được nghiên cứu và sản xuât. Thuốc bảo vệ thực vật sinh học/ chế phẩm sinh học 2. Phan loại Chế phẩm sinh học là một công thức được làm từ các chất có trong tự nhiên để kiểm soát sâu bệnh bằng cơ chế không độc hại và thân thiện với môi.
Chế pham sinh học được phân loại theo nguồn chiết xuất và loại phân tử/ hợp chất được sử dung dé điều chế gồm 3 loại: chế phẩm vi sinh (vi khuẩn, nấm và virus), chế phẩm sinh hóa (Pheromone côn trùng, chiết xuất từ thực vật và tinh dau, chất điều hòa sinh trưởng côn trùng), sản phẩm biến đổi gen. Chế phẩm sinh học tác động theo nhiều cách khác nhau lên vi sinh vật tùy thuộc vào loại và tính chất của chúng. Chế phẩm sinh học hoạt động bang cách làm biến tính protein, gây rối loạn trao đôi chat và tê liệt, kích hoạt cơ chế đầu độc mục tiêu, thé hiện tac dụng ức chế da vị trí và giải phóng độc tố thần kinh cơ và các hợp chất hoạt tính sinh học (Ayilara, 2023). Tuy nhiên cũng theo ông, cơ chế phân tử làm cơ sở cho hoạt động của thuốc trừ sâu sinh học ở từng giai đoạn hoạt động cần được hiểu biết sâu rộng để đảm bảo các chiên lược kiêm soát sâu bệnh tôt hơn.
Ưu và nhược điểm của chế phẩm sinh học Chế phẩm sinh học mang lại nhiều ưu điểm như được sản xuất từ các nguyên liệu tự nhiên, thân thiện với môi trường, ít gây hại/độc hại và ít gây ô nhiễm môi trường, tính đặc hiệu cao nên tiêu diệt chính xác loài gây hai/mam bệnh mục tiêu, ít gây khả năng kháng thuốc trên côn trùng gây hại, chi phí hiệu quả thuốc trừ sâu sinh học thấp hơn đáng ké so với thuốc trừ sâu hóa học tổng hợp. Tuy nhiên chế phẩm sinh học lại cho thấy hiệu quả chậm hơn thuốc hóa học, dé bị phân hủy dưới tia UV nên thuốc trừ sâu sinh học thường không phù hợp nếu dịch hại bùng phát ngay lập tức. Thời hạn sử dụng chế pham ngắn do tính nhạy cảm với sự biến động của nhiệt độ và độ âm. Thuốc trừ sâu sinh học không phù hợp cho việc xử lý riêng lẻ mà phải có phương pháp phối hợp dé đạt hiệu quả cao.
Chế phẩm sinh học chứa hoạt chất Azadirachtin từ cây neem Cay neem (Azadirachta indica A. Juss) thuộc họ Meliaceae, có nguồn sốc từ Ấn Độ và Miễn Điện. Cây neem mọc ở các vùng khô căn, bán khô hạn và nhiệt đới. Ngày nay, cây neem được phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Á, Châu Phi, Úc và Nam Mỹ.
Ở Việt Nam, cây Neem được trồng chủ yếu ở tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận. Cây neem từ xa xưa đã được sử dụng trong điều trị bệnh ở người và làm thuốc trừ sâu. Tat cả các bộ phận của cây (1á, hoa, hạt giống, gỗ, vỏ cây và cảnh) đều có hoạt chất sinh học và cây neem được xem là một loại cây “kỳ điệu” (Samira và ctv, 2021). Hoạt chất hoạt động mạnh nhất trong neem là 'azadirachtin' đã được báo cáo là tạo ra nhiều tác dụng khác nhau, bao gồm hoạt động diệt côn trùng (Prakash và Rao, 1997).
Công thức phân tử của azadirachtin (Jennifer va Alasdair, 2000). Azadirachtin là một hoạt chất thứ cấp trong nhiều bộ phận từ cây neem như hạt, mô sẹo, qua va lá. Hạt được cho là chứa nhiều hoạt chất này nhất với nồng độ 0,08% (Deota, 2000), 0,476 — 3,09 mg/g (Elteraif, 2011). Azadirachtin thuộc nhóm limonoid, là một tetranortriterpenoid phức tạp.
Công thức phan tử là C3sHasO 16. Theo Samira và ctv (2021), azadirachtin là một loại thuốc trừ sâu phổ rộng, nó hoạt động như một chất ngăn cản việc ăn uống, làm gián đoạn sự phát triển của côn trùng (giai đoạn tăng trưởng, lột xác, biến thái, sinh sản và các quá trình tế bào), ảnh hưởng đến quá trình sinh sản. Hoạt chất gây ngán ăn bằng cách ức chế các tế bảo nhạy cảm với đường, kích hoạt các tế bào vị giác nhạy cảm với vị đắng. Hoạt chất gián đoạn quá trình phát triển của côn trùng thông qua tác động đến hormone 20- hydroxyecdysone (20E) — hormone kích thích quá trình lột xác, biến thái và Juvenile hormone (JH) — hormone ức chế sự biến thái, làm rối loạn quá trình lột xác, biến thái ở sâu hại dẫn đến nhộng bị di tật hoặc chết.
Ngoài ra azadirachtin còn được cho rằng có tác dụng chống rụng trứng, giảm khả năng giao phối thành công ở sâu hại. Độc tính của azadirachtin khác nhau tùy theo loài côn trùng và bị ảnh hưởng bởi tốc độ thâm nhập và hoạt động khác nhau của các enzyme giải độc (Samira va ctv, 2021). Azadirachtin còn được xem như một chất khử trùng, nó ức chế sự phát triển giới tính của ký sinh trùng sốt rét và diệt ấu trùng muỗi. Nắm, virus và động vật nguyên sinh cũng được báo cáo là nhạy cảm với azadirachtin.