Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Việt Nam sở hữu hệ thực vật phong phú với hơn 5.000 loài thực vật, nấm và tảo có khả năng ứng dụng làm dược liệu theo thống kê của Viện Dược liệu (2017). Trong nhóm cây dược liệu điều trị bệnh về gan, cà gai leo (Solanum procumbens L. hay Solanum hainanense H., thuộc họ Cà - Solanaceae) giữ vị trí then chốt nhờ chứa hoạt chất chính glycoalkaloid có tác dụng kháng viêm, hạ men gan, bảo vệ tế bào gan và ức chế sự nhân lên của virus viêm gan B cũng như ngăn ngừa xơ gan. Nhu cầu sử dụng cà gai leo tăng cao dẫn tới việc cạn kiệt nguồn khai thác tự nhiên, thúc đẩy nhu cầu mở rộng diện tích canh tác thương phẩm tại nhiều địa phương như Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Trị, Thái Bình.
Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, cà gai leo thường xuyên bị các loài côn trùng gây hại tấn công, nổi bật là bọ rùa 28 chấm (Epilachna vigintiocpunctata Farb), rầy xanh (Empoasca sp.) và đặc biệt là rệp sáp (Coccidohystrix sp.). Loài rệp sáp này gây hại trực tiếp trên thân, cành, cuống lá, hoa và quả bằng phương thức chích hút nhựa, làm đọt chùn, lá xoăn vàng, hoa và quả thối rụng, làm suy giảm nghiêm trọng năng suất sinh khối và hàm lượng dược chất trong cây. Do cà gai leo là cây dược liệu phục vụ sản xuất thuốc chữa bệnh, việc áp dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học bị hạn chế tối đa nhằm tuân thủ các tiêu chuẩn canh tác sạch (GACP-WHO) và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Mặc dù vậy, các nghiên cứu và tài liệu chuyên sâu về hoạt chất sinh học phòng trừ loài Coccidohystrix sp. trên cà gai leo vẫn còn hạn chế.
Đề tài khóa luận được xác định với các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể:
- Mục tiêu 1: Xác định loại chế phẩm sinh học có hiệu lực phòng trừ rệp sáp (Coccidohystrix sp.) hại cà gai leo (Solanum procumbens L.) tốt nhất trong phòng thí nghiệm.
- Mục tiêu 2: Xác định loại thuốc và thời điểm xử lý thuốc có hiệu lực phòng trừ rệp sáp tốt nhất ở điều kiện ngoài đồng.
Để thực hiện các mục tiêu trên, tác giả đặt ra ba yêu cầu kỹ thuật:
- Nhân nuôi đúng tuổi và đủ số lượng cá thể rệp sáp cần sử dụng cho các bố trí thí nghiệm.
- Phun đúng nồng độ và liều lượng khuyến cáo của từng chế phẩm sinh học.
- Xác định chính xác loại chế phẩm và thời điểm xử lý đạt hiệu quả sinh học tối ưu.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Cây cà gai leo mẫu giống QN9 (đạt tiêu chuẩn xuất vườn 8–10 cm, có 4–5 lá thật); rệp sáp Coccidohystrix sp. ở các pha phát triển gồm ấu trùng tuổi 1, ấu trùng tuổi 2 và trưởng thành; 4 loại chế phẩm sinh học (NeemNim Xoan Xanh Green 0.3 EC, Gc - Mite 70 SL, Mc - Shield, TKS - Nakisi WP).
- Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm và Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
- Phạm vi thời gian: Từ tháng 05/2022 đến tháng 10/2022.
- Giới hạn thực nghiệm: Đánh giá hiệu lực sinh học trên 4 loại chế phẩm; khảo sát rệp sáp ở 3 pha phát triển trong phòng thí nghiệm; thí nghiệm ngoài đồng được giới hạn trong điều kiện trồng chậu tại Trại thực nghiệm.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận thuộc dạng nghiên cứu thực nghiệm bảo vệ thực vật (Bio-assay nông học), kết hợp giữa khảo nghiệm sinh học trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm hiệu lực ngoài đồng chậu, đồng thời đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng thực vật và hàm lượng hóa sinh.
Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng:
- Phân loại học: Cà gai leo thuộc chi Solanum, họ Solanaceae, bộ Solanales. Rệp sáp Coccidohystrix sp. thuộc chi Coccidohystrix, họ Pseudococcidae, bộ Homoptera, lớp Insecta.
- Quy chuẩn kỹ thuật: Quy trình trồng, chăm sóc và thu hái cà gai leo theo nguyên tắc GACP-WHO (2020); Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 392 - 99 về phân cấp mức độ độc hại của thuốc khảo nghiệm đối với cây trồng.
- Đặc điểm sinh học rệp sáp: Vòng đời bao gồm pha trứng (5–7 ngày ở 30°C, ẩm độ 75%), pha ấu trùng cái qua 3 tuổi (tuổi 1: 5–7 ngày; tuổi 2: 4–6 ngày; tuổi 3: 4–5 ngày), ấu trùng đực qua 2 tuổi và giai đoạn nhộng (10–14 ngày), pha trưởng thành cái sống 27–54 ngày và trưởng thành đực sống 3–4 ngày.
- Thành phần hoạt chất của 4 chế phẩm sinh học khảo nghiệm:
- NeemNim Xoan Xanh Green 0.3 EC: Hoạt chất Azadirachtin (chiết xuất từ hạt neem/xoan), dạng nhũ dầu, liều lượng dùng trong thí nghiệm 2,0 mL/L nước (nhãn khuyến cáo 30–50 mL/16 L nước).
- Gc - Mite 70 SL: Thành phần gồm tinh dầu hạt bông, tinh dầu đinh hương và tinh dầu tỏi, dạng dung dịch, liều lượng 3,0 mL/L nước (nhãn khuyến cáo 50 mL/16 L nước).
- Mc - Shield: Thành phần chiết xuất từ thuốc lá, thuốc lào, cúc tần, tiêu, dạng dung dịch, liều lượng 5,0 mL/L nước (nhãn khuyến cáo 50 mL/20 L nước).
- TKS - Nakisi WP: Chứa nấm ký sinh côn trùng gồm Beauveria bassiana ($1 \times 10^9$ bào tử/g) kết hợp Metarhizium anisopliae ($0,5 \times 10^9$ bào tử/g), dạng bột thấm nước, liều lượng 2,5 g/L nước (nhãn khuyến cáo 500 g/200 L nước).
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
- Tạo nguồn sâu hại: Thu thập rệp sáp tự nhiên từ vườn thực nghiệm, lây nhiễm và nhân nuôi thuần tập trung trên 6 cây cà gai leo sinh trưởng 60–70 ngày đặt trong lồng lưới kích thước $1,5 \times 1,5 \times 1\text{ m}$. Cung cấp thức ăn bằng các cây cà gai leo dự phòng trồng trong 4 lồng kích thước $0,6 \times 0,6 \times 1\text{ m}$.
- Bố trí thí nghiệm trong phòng: Thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) đơn yếu tố với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Tiến hành độc lập cho 3 pha phát triển (ấu trùng tuổi 1, ấu trùng tuổi 2 và rệp trưởng thành). Mỗi ô cơ sở gồm 30 cá thể đặt trên lá cà gai leo (chọn từ lá thứ 3 đến thứ 5 tính từ đọt) đã được xử lý nhúng chế phẩm và đặt trong hộp nhựa có bông ẩm.
- Bố trí thí nghiệm ngoài đồng: Thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) đơn yếu tố với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại (15 ô cơ sở, tổng số 225 cây, mật độ 15 cây/ô, kích thước chậu $20 \times 15 \times 20\text{ cm}$, khoảng cách chậu $40 \times 40\text{ cm}$, khoảng cách ô $60\text{ cm}$, khoảng cách lần lặp lại $1\text{ m}$). Áp dụng 2 chế phẩm tốt nhất từ phòng thí nghiệm (TKS - Nakisi WP và NeemNim 0.3 EC) tại 2 ngưỡng mật độ xử lý ban đầu (5 con/đọt và 10 con/đọt). Phun nhắc lại lần 2 sau 7 ngày kể từ lần 1.
- Nguồn dữ liệu và công thức tính toán:
- Hiệu lực diệt rệp sáp trong phòng thí nghiệm tính theo công thức Abbott (1925):
$$H% = \frac{C_a - T_a}{C_a} \times 100$$
(Trong đó: $C_a$ là số rệp sống ở đối chứng; $T_a$ là số rệp sống ở nghiệm thức xử lý).
- Hiệu lực phòng trừ ngoài đồng tính theo công thức Henderson - Tilton (1955):
$$H% = \left(1 - \frac{T_a \times C_b}{T_b \times C_a}\right) \times 100$$
(Trong đó: $T_a, T_b$ là số rệp sống ở nghiệm thức sau và trước xử lý; $C_a, C_b$ là số rệp sống ở đối chứng sau và trước xử lý).
- Xác định hàm lượng hoạt chất glycoalkaloid: Dựa trên phương pháp đo màu acid (Nguyễn Bích Thu và Phạm Kim Mãn, 2000), chiết bột dược liệu bằng dung dịch acid acetic 5% trong methanol qua hồi lưu cách thủy 3 giờ, phản ứng tạo màu với thuốc thử Bromothymol xanh 2% trong dung dịch đệm pH 7, chiết lớp kiềm bằng NaOH 0,05N và đo mật độ quang trên máy quang phổ ở bước sóng $\lambda = 616\text{ nm}$.
- Xử lý số liệu: Số liệu hiệu lực phần trăm được chuyển đổi arcsin $\sqrt{x}$ và số lượng cá thể chuyển đổi $\sqrt{x}$ trước khi phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh phân hạng trung bình bằng trắc nghiệm Duncan ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$ trên phần mềm chuyên dụng; tổng hợp số liệu bằng Microsoft Excel 2016.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan và tài liệu
Chương này tổng thuật toàn diện các cơ sở lý luận và kết quả nghiên cứu liên quan đến cây cà gai leo, rệp sáp gây hại và các giải pháp sinh học:
- Cà gai leo: Phân tích chi tiết đặc điểm hình thái thực vật từ rễ cọc, thân leo gỗ phủ gai cong màu vàng, lá đơn phủ lông hình sao, cụm hoa 2–11 hoa màu trắng tím, quả mọng đỏ đường kính 5–7 mm chứa 15–30 hạt dẹt hình thận. Khái quát 5 giai đoạn sinh trưởng (nảy mầm, phát triển thân lá, ra hoa nở rộ, hình thành quả, chín tích lũy chất khô) và quy trình canh tác tiêu chuẩn GACP-WHO. Phân tích tác dụng dược lý của các nhóm chất flavonoid, saponin, solasodine, alkaloid và đặc biệt là glycoalkaloid trong việc ức chế xơ gan, bảo vệ gan và chống oxy hóa.
- Rệp sáp Coccidohystrix sp.: Cung cấp khóa phân loại, hình thái nhận diện qua các pha tuổi (kích thước tuổi 1: $0,43 \times 0,22\text{ mm}$; tuổi 2: $1,03 \times 0,46\text{ mm}$; tuổi 3: $1,26 \times 0,89\text{ mm}$; trưởng thành cái: $2,23 \times 1,17\text{ mm}$). Mô tả cơ chế gây hại chích hút nhựa tập trung tại các mô non, làm khô đọt và rụng hoa quả, đồng thời làm giảm tích lũy hoạt chất.
- Lược khảo nghiên cứu trong và ngoài nước: Dẫn chứng các nghiên cứu rệp sáp trên nho (Daane và ctv, 2012), cây bông (Nagrare và ctv, 2009), cây có múi (Smith, 1997; Ahmed, 2011), chuối (Addis và ctv, 2010). Tại Việt Nam, tổng hợp các điều tra về thành phần loài rệp sáp hại cây có múi, chôm chôm, cà phê, hồ tiêu của Nguyễn Mạnh Chinh (2002), Nguyễn Thị Thu Cúc (2000, 2010), Nguyễn Thị Chắt và ctv (2001). Tổng hợp các thử nghiệm phòng trừ sinh học sử dụng nấm Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Paecilomyces sp. (Trần Thị Huế, 2022; Vũ Bích Thủy, 2017) và chế phẩm sinh học Anisaf SH - 01 (Nguyễn Văn Tuất và ctv, 2018).
Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Trình bày cụ thể điều kiện tự nhiên, đối tượng và các bước thiết kế thí nghiệm:
- Điều kiện thời tiết TP.HCM (07/2022 - 09/2022): Nhiệt độ trung bình ổn định $28,1 - 28,5^\circ\text{C}$, độ ẩm không khí cao $78 - 80%$, tổng giờ nắng $156 - 177\text{ giờ/tháng}$, lượng mưa lớn dao động $245 - 315\text{ mm/tháng}$, là điều kiện thuận lợi cho cây trồng nhưng tạo nguy cơ đọng nước và phát sinh dịch hại.
- Quy trình nhân sinh khối rệp sáp: Thiết lập hệ thống 5 lồng lưới nuôi nhốt nhân tạo trên giống cà gai leo QN9 thuần chủng.
- Bố trí thí nghiệm 5 nghiệm thức:
- NT1: NeemNim 0.3 EC (2,0 mL/L)
- NT2: Gc - Mite 70 SL (3,0 mL/L)
- NT3: Mc - Shield (5,0 mL/L)
- NT4: TKS - Nakisi WP (2,5 g/L)
- NT5: Đối chứng phun nước lã
- Quy trình đo đạc chỉ tiêu: Xác định mật số rệp sáp sống tại 1, 3, 5, 7 ngày sau xử lý (NSXL); đánh giá triệu chứng ngộ độc lá theo 9 cấp (10 TCN 392 - 99); theo dõi sinh trưởng cá thể (chiều cao, đường kính thân, số cành cấp 1, số lá thân chính), sinh khối tươi, sinh khối khô và đo quang phổ hàm lượng glycoalkaloid tại bước sóng 616 nm.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương này công bố chi tiết các số liệu thực nghiệm qua 5 nội dung chính:
1. Hiệu lực đối với ấu trùng tuổi 1 trong phòng thí nghiệm
Hiệu lực phòng trừ có xu hướng tăng dần theo thời gian sau xử lý, đạt đỉnh cao nhất ở 5–7 NSXL. Chế phẩm TKS - Nakisi WP thể hiện tác động nhanh và triệt để nhất.
| Nghiệm thức |
1 NSXL (%) |
3 NSXL (%) |
5 NSXL (%) |
7 NSXL (%) |
| NeemNim 0.3 EC |
$62,5^{\text{b}}$ |
$79,5^{\text{b}}$ |
$96,2^{\text{a}}$ |
$100,0^{\text{a}}$ |
| Gc - Mite 70 SL |
$48,9^{\text{c}}$ |
$69,9^{\text{c}}$ |
$91,1^{\text{b}}$ |
$97,4^{\text{a}}$ |
| Mc - Shield |
$40,9^{\text{c}}$ |
$62,7^{\text{c}}$ |
$82,3^{\text{c}}$ |
$90,8^{\text{b}}$ |
| TKS - Nakisi WP |
$72,7^{\text{a}}$ |
$94,0^{\text{a}}$ |
$100,0^{\text{a}}$ |
$100,0^{\text{a}}$ |
| CV (%) |
5,2 |
5,1 |
1,3 |
0,9 |
| $F_{\text{tính}}$ |
$32,4^{}$** |
$32,1^{}$** |
$29,9^{}$** |
$20,7^{}$** |
2. Hiệu lực đối với ấu trùng tuổi 2 trong phòng thí nghiệm
Ở pha tuổi 2, khả năng kháng thuốc của rệp sáp cao hơn so với tuổi 1 do lớp sáp bảo vệ bắt đầu hình thành dày hơn, tuy nhiên TKS - Nakisi WP và NeemNim 0.3 EC vẫn đạt hiệu lực diệt 100% tại 7 NSXL.
| Nghiệm thức |
1 NSXL (%) |
3 NSXL (%) |
5 NSXL (%) |
7 NSXL (%) |
| NeemNim 0.3 EC |
$55,6^{\text{a}}$ |
$69,3^{\text{b}}$ |
$92,7^{\text{a}}$ |
$100,0^{\text{a}}$ |
| Gc - Mite 70 SL |
$43,3^{\text{b}}$ |
$50,0^{\text{c}}$ |
$62,2^{\text{b}}$ |
$90,0^{\text{b}}$ |
| Mc - Shield |
$38,9^{\text{b}}$ |
$48,9^{\text{c}}$ |
$54,8^{\text{b}}$ |
$83,8^{\text{c}}$ |
| TKS - Nakisi WP |
$62,2^{\text{a}}$ |
$78,4^{\text{a}}$ |
$96,4^{\text{a}}$ |
$100,0^{\text{a}}$ |
| CV (%) |
7,5 |
2,9 |
11,3 |
0,8 |
| $F_{\text{tính}}$ |
$25,1^{}$** |
$57,6^{}$** |
$16,8^{}$** |
$62,2^{}$** |
3. Hiệu lực đối với tuổi trưởng thành trong phòng thí nghiệm
Pha trưởng thành có lớp bột sáp dày bao phủ cơ thể làm cản trở sự tiếp xúc của chế phẩm. Hiệu lực ở 1 NSXL chỉ đạt từ 20,0% đến 45,6%. Đến 7 NSXL, TKS - Nakisi WP đạt hiệu lực cao nhất ($98,8%$), tiếp đến là NeemNim 0.3 EC ($95,1%$), trong khi Mc - Shield chỉ đạt $76,3%$.
| Nghiệm thức |
1 NSXL (%) |
3 NSXL (%) |
5 NSXL (%) |
7 NSXL (%) |
| NeemNim 0.3 EC |
$42,2^{\text{a}}$ |
$53,9^{\text{b}}$ |
$80,0^{\text{b}}$ |
$95,1^{\text{a}}$ |
| Gc - Mite 70 SL |
$22,2^{\text{b}}$ |
$43,8^{\text{c}}$ |
$69,4^{\text{b}}$ |
$80,0^{\text{b}}$ |
| Mc - Shield |
$20,0^{\text{b}}$ |
$41,6^{\text{c}}$ |
$63,5^{\text{b}}$ |
$76,3^{\text{b}}$ |
| TKS - Nakisi WP |
$45,6^{\text{a}}$ |
$73,1^{\text{a}}$ |
$95,3^{\text{a}}$ |
$98,8^{\text{a}}$ |
| CV (%) |
9,9 |
4,6 |
11,9 |
1,6 |
| $F_{\text{tính}}$ |
$16,1^{}$** |
$45,9^{}$** |
$9,4^{}$** |
$49,4^{}$** |
4. Hiệu lực phòng trừ ngoài đồng qua hai lần xử lý
Thử nghiệm trên 2 chế phẩm tốt nhất (TKS - Nakisi WP và NeemNim 0.3 EC) với hai ngưỡng mật độ ban đầu (10 con/đọt và 5 con/đọt):
- Sau xử lý lần 1: Tại thời điểm 7 NSXL, TKS - Nakisi WP ở mật độ 10 con/đọt đạt hiệu lực $74,5%$, ở mật độ 5 con/đọt đạt $71,1%$. NeemNim 0.3 EC đạt $59,9%$ (ở 10 con/đọt) và $40,0%$ (ở 5 con/đọt).
- Sau xử lý lần 2: Phun nhắc lại sau 7 ngày giúp duy trì sự áp chế dịch hại; tại 7 NSXL lần 2, TKS - Nakisi WP đạt hiệu lực $69,2%$ (10 con/đọt) và $60,0%$ (5 con/đọt); NeemNim 0.3 EC đạt $44,3%$ (10 con/đọt) và $46,5%$ (5 con/đọt).
| Nghiệm thức |
Mật độ trước XL (con/đọt) |
Lần 1 - 7 NSXL (%) |
Lần 2 - 7 NSXL (%) |
| TKS - Nakisi WP |
10 con/đọt |
$74,5^{\text{a}}$ |
$69,2^{\text{a}}$ |
| TKS - Nakisi WP |
5 con/đọt |
$71,1^{\text{a}}$ |
$60,0^{\text{ab}}$ |
| NeemNim 0.3 EC |
10 con/đọt |
$59,9^{\text{ab}}$ |
$44,3^{\text{b}}$ |
| NeemNim 0.3 EC |
5 con/đọt |
$40,0^{\text{b}}$ |
$46,5^{\text{ab}}$ |
- Mức độ độc đối với cây trồng: Toàn bộ các nghiệm thức xử lý thuốc sinh học đều được ghi nhận ở mức độ độc cấp 1 theo tiêu chuẩn 10 TCN 392 - 99 (cây sinh trưởng bình thường, không biểu hiện cháy mép lá, dị dạng hay biến màu sắc).
5. Ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây cà gai leo
- Thời điểm xuất vườn: Cây giống phát triển đồng đều, chiều cao bình quân đạt $6,9 - 7,6\text{ cm}$, đường kính thân $1,8 - 2,0\text{ mm}$, số lá trên thân chính $6,6 - 8,2\text{ lá}$, sai khác không có ý nghĩa thống kê giữa các ô phân bố nghiệm thức ($p > 0,05$).
- Thời điểm kết thúc thí nghiệm: Nghiệm thức TKS - Nakisi WP (10 con/đọt) đạt chiều cao cây trung bình $81,4\text{ cm}$, đường kính thân $5,2\text{ mm}$, có $14,3\text{ cành cấp 1}$ và $54,4\text{ lá}$. Nghiệm thức đối chứng đạt chiều cao $81,9\text{ cm}$. Nghiệm thức NeemNim 0.3 EC có chiều cao dao động $69,6 - 72,1\text{ cm}$. Các chỉ tiêu sinh trưởng giữa các nghiệm thức không có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê ($F_{\text{tính}} < F_{\text{bảng}}$), chứng minh chế phẩm sinh học kiểm soát rệp sáp mà không gây ức chế sinh trưởng cây.
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính:
- Trong điều kiện phòng thí nghiệm, TKS - Nakisi WP và NeemNim 0.3 EC là hai chế phẩm cho hiệu lực cao nhất trên cả 3 pha phát triển của rệp sáp Coccidohystrix sp. Đối với ấu trùng tuổi 1 và tuổi 2, cả hai loại đều đạt hiệu lực tuyệt đối $100,0%$ tại 7 ngày sau xử lý. Đối với rệp sáp trưởng thành, hiệu lực lần lượt đạt $98,8%$ (TKS - Nakisi WP) và $95,1%$ (NeemNim 0.3 EC). Chế phẩm Mc - Shield có hiệu lực thấp nhất ($90,8%$ trên tuổi 1; $83,8%$ trên tuổi 2; $76,3%$ trên trưởng thành).
- Ở điều kiện ngoài đồng, chế phẩm nấm vi sinh TKS - Nakisi WP kiểm soát rệp sáp tốt hơn chế phẩm thảo mộc NeemNim 0.3 EC ở cả hai lần xử lý. Hiệu lực cao nhất của TKS - Nakisi WP đạt $74,5%$ (xử lý lần 1) và $69,2%$ (xử lý lần 2) tại 7 ngày sau xử lý. Mọi nghiệm thức đều đạt đỉnh hiệu lực cao nhất trong khoảng thời gian từ 5 đến 7 ngày sau phun.
- Các chế phẩm sinh học khảo nghiệm hoàn toàn an toàn đối với cây cà gai leo, đạt phân cấp độc độ 1 (theo 10 TCN 392 - 99), không ảnh hưởng xấu đến các chỉ tiêu sinh trưởng sinh khối (chiều cao thân, đường kính gốc, cành cấp 1 và số lá).
Giải pháp và kiến nghị của tác giả:
- Khuyến nghị sử dụng chế phẩm sinh học TKS - Nakisi WP (chứa nấm Beauveria bassiana và Metarhizium anisopliae) hoặc chế phẩm NeemNim 0.3 EC (hoạt chất Azadirachtin) để thay thế thuốc hóa học trong phòng trừ rệp sáp hại cà gai leo.
- Thời điểm can thiệp thuốc tối ưu ngoài đồng ruộng là khi mật độ rệp sáp xuất hiện ở ngưỡng 10 con/đọt; nên tiến hành phun xử lý kép (lần 2 cách lần 1 khoảng 7 ngày) nhằm duy trì áp lực tiêu diệt các lứa ấu trùng mới nở.
Đóng góp của đề tài:
- Cung cấp dẫn liệu khoa học thực nghiệm đầu tiên về đánh giá hiệu lực của các chế phẩm sinh học gốc vi sinh và thảo mộc đối với loài rệp sáp Coccidohystrix sp. chuyên gây hại trên cây cà gai leo.
- Đóng góp luận cứ kỹ thuật phục vụ việc xây dựng quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) theo hướng sinh học, đáp ứng yêu cầu sản xuất dược liệu sạch theo tiêu chuẩn thực hành tốt trồng trọt và thu hái của Tổ chức Y tế Thế giới (GACP-WHO).
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu:
- Thí nghiệm ngoài đồng mới dừng lại ở quy mô bố trí trong chậu nhựa ($20 \times 15 \times 20\text{ cm}$) đặt tại Trại thực nghiệm, chưa triển khai khảo nghiệm trên quy mô đồng ruộng sản xuất đại trà ngoài đất tự nhiên.
- Số lượng chế phẩm khảo nghiệm giới hạn ở 4 loại thương phẩm sẵn có trên thị trường.
- Thí nghiệm được thực hiện trong khung thời gian từ tháng 05 đến tháng 10 năm 2022 (thuộc mùa mưa TP.HCM với lượng mưa lớn $245 - 315\text{ mm/tháng}$), các yếu tố khí hậu mưa rửa trôi có thể ảnh hưởng phần nào đến độ bám dính và thời gian tồn lưu của chế phẩm ngoài đồng.
Hướng nghiên cứu tiếp:
- Mở rộng khảo nghiệm hiệu lực của chế phẩm TKS - Nakisi WP và NeemNim 0.3 EC trên quy mô diện tích canh tác lớn tại các vùng chuyên canh cà gai leo ngoài thực địa.
- Nghiên cứu phối hợp luân phiên giữa chế phẩm vi sinh (Beauveria + Metarhizium) và chế phẩm thảo mộc (Azadirachtin) để ngăn ngừa hiện tượng lờn thuốc và kéo dài hiệu lực bảo vệ.
- Đánh giá sâu hơn ảnh hưởng của việc xử lý các chế phẩm sinh học này đến quần thể thiên địch tự nhiên (bọ rùa, ong ký sinh) trong hệ sinh thái vườn dược liệu.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho:
- Sinh viên, học viên và nghiên cứu viên: Thuộc các chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nông học, Cây dược liệu và Nông nghiệp sinh thái đang tìm kiếm mô hình thực nghiệm đánh giá hiệu lực sinh học (bio-assay) trên đối tượng côn trùng chích hút.
- Kỹ thuật viên và người sản xuất dược liệu: Những đơn vị canh tác cà gai leo theo tiêu chuẩn GACP-WHO cần giải pháp kỹ thuật phòng trừ rệp sáp an toàn không để lại dư lượng hóa chất.
- Các phần đáng tham khảo trực tiếp:
- Quy trình nhân nuôi rệp sáp Coccidohystrix sp. tập trung bằng hệ thống lồng lưới trong Chương 2.
- Phương pháp thử nghiệm nhúng lá đánh giá hiệu lực trừ côn trùng bằng công thức Abbott và công thức Henderson - Tilton.
- Quy trình chiết xuất và phân tích định lượng hoạt chất glycoalkaloid trong mô thực vật bằng phương pháp so màu acid ở bước sóng 616 nm.
Câu hỏi thường gặp
1. Trong 4 loại chế phẩm khảo nghiệm, loại nào đạt hiệu lực diệt rệp sáp Coccidohystrix sp. cao nhất?
Chế phẩm TKS - Nakisi WP (chứa nấm ký sinh Beauveria bassiana $1 \times 10^9$ bào tử/g và Metarhizium anisopliae $0,5 \times 10^9$ bào tử/g) đạt hiệu lực cao nhất ở mọi chỉ tiêu: diệt $100,0%$ ấu trùng tuổi 1 và tuổi 2; diệt $98,8%$ rệp trưởng thành trong phòng thí nghiệm; đạt hiệu lực $74,5%$ (lần 1) và $69,2%$ (lần 2) ở điều kiện ngoài đồng tại 7 ngày sau xử lý.
2. Hiệu lực phòng trừ của các chế phẩm đạt mức cao nhất vào thời gian nào sau khi phun?
Trong điều kiện phòng thí nghiệm cũng như ngoài đồng, hiệu lực diệt rệp sáp của toàn bộ các chế phẩm đều biểu hiện rõ rệt và đạt đỉnh cao nhất vào thời điểm từ 5 đến 7 ngày sau khi xử lý (NSXL).
3. Hoạt chất chính có giá trị dược lý trong cây cà gai leo được đề cập trong khóa luận là gì?
Hoạt chất chính là glycoalkaloid. Đây là nhóm chất có tác dụng ức chế sự phát triển xơ gan, chống viêm, giải độc và bảo vệ tế bào gan, đồng thời ức chế virus viêm gan B.
4. Các chế phẩm sinh học sử dụng trong thí nghiệm có gây độc hoặc làm giảm sinh trưởng của cây cà gai leo không?
Không. Toàn bộ các nghiệm thức xử lý thuốc sinh học đều đạt phân cấp độ độc 1 theo tiêu chuẩn 10 TCN 392 - 99 (cây bình thường, không có triệu chứng ngộ độc nhìn thấy bằng mắt). Chiều cao cây, đường kính thân, số cành cấp 1 và số lá ở các nghiệm thức xử lý không có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê so với đối chứng.
5. Hàm lượng hoạt chất glycoalkaloid trong khóa luận được phân tích bằng phương pháp nào?
Hàm lượng glycoalkaloid được xác định bằng phương pháp so màu acid của Nguyễn Bích Thu và Phạm Kim Mãn (2000), đo độ hấp thụ quang học của phức màu ở bước sóng $\lambda = 616\text{ nm}$ trên máy đo quang phổ với chất chuẩn là solasodine và thuốc thử chỉ thị Bromothymol xanh 2%.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Bùi Kiều Diễm đã hoàn thành việc đánh giá hiệu lực sinh học của 4 loại chế phẩm sinh học phòng trừ rệp sáp Coccidohystrix sp. hại cà gai leo trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng. Kết quả thực nghiệm xác định chế phẩm nấm vi sinh TKS - Nakisi WP và chế phẩm thảo mộc NeemNim 0.3 EC thể hiện hiệu lực vượt trội, đạt tỷ lệ tiêu diệt từ $95,1%$ đến $100%$ trong phòng thí nghiệm và đạt trên $69%$ ngoài đồng ruộng sau 7 ngày xử lý. Các chế phẩm đều an toàn tuyệt đối với cây trồng (độ độc cấp 1), không làm ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng thân lá của cây. Đây là cơ sở khoa học và thực tiễn có giá trị cao, góp phần hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác cà gai leo bền vững theo hướng hữu cơ và đáp ứng các tiêu chuẩn GACP-WHO.
