Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh mức sống và nhận thức chăm sóc sức khỏe của xã hội ngày càng gia tăng, các sản phẩm thảo dược có nguồn gốc tự nhiên được quan tâm sử dụng rộng rãi. Cây cà gai leo (Solanum procumbens L.) thuộc họ Cà (Solanaceae) là loại dược liệu quan trọng với nhiều công dụng như giải độc gan, hạ men gan, chống viêm gan và ức chế xơ gan nhờ chứa hoạt chất chính là glycoalkaloid cùng các thành phần như alkaloid, flavonoid, saponin, solasodine và acid amin (Đỗ Tất Lợi, 2004; Nguyễn Thị Bích Thu, 2002). Tại Việt Nam, cà gai leo mọc hoang dại và hiện được quy hoạch trồng tại nhiều địa phương như Quảng Nam, Quảng Ngãi, Hải Phòng.

Tuy nhiên, quá trình canh tác cà gai leo đối mặt với nhiều loại sâu bệnh gây hại như bệnh héo xanh vi khuẩn, thán thư, bọ rùa 28 chấm, rầy xanh và đặc biệt là rệp sáp (Coccidohystrix sp.). Rệp sáp là đối tượng gây hại nghiêm trọng nhất, thường phát sinh mạnh vào những tháng thời tiết nắng nóng. Chúng tập trung thành từng đám ở ngọn non, chồi, cuống lá, cuống hoa và quả để chích hút nhựa cây, làm xoăn lá, teo ngọn, còi cọc và khô héo cành, từ đó làm suy giảm nghiêm trọng năng suất sinh khối và hàm lượng dược chất trong cây (Lê Thị Thu và Lê Ngọc Anh, 2019; Bio Trade, 2020).

Do cà gai leo được thu hoạch làm dược liệu trị bệnh nên việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học bị hạn chế nghiêm ngặt nhằm tránh tồn dư chất độc hại và bảo vệ môi trường sinh thái. Việc khai thác các dịch chiết từ thực vật có hoạt tính diệt trừ sâu hại tự nhiên hoặc chế phẩm sinh học là hướng đi an toàn, bền vững. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài khóa luận "Đánh giá hiệu lực của một số dịch chiết thực vật trừ rệp sáp (Coccidohystrix sp.) hại cà gai leo (Solanum procumbens L.)" đã được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể:

  1. Xác định được mức nồng độ của dịch chiết thực vật có hiệu lực trừ rệp sáp Coccidohystrix sp. hại cà gai leo trong điều kiện phòng thí nghiệm.
  2. Xác định được mức nồng độ của dịch chiết có hiệu lực phòng trừ rệp sáp Coccidohystrix sp. ngoài đồng ruộng.

Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm:

  1. Đánh giá hiệu lực trừ rệp sáp Coccidohystrix sp. hại cà gai leo ở các mức nồng độ của dịch chiết thảo mộc trong điều kiện phòng thí nghiệm trên cả 3 pha phát dục: ấu trùng tuổi 1, ấu trùng tuổi 2 và rệp trưởng thành.
  2. Từ kết quả phòng thí nghiệm, tuyển chọn ra 3 mức nồng độ hiệu quả nhất của 3 loại dịch chiết để thử nghiệm kiểm chứng ngoài đồng ruộng.
  3. Đánh giá độ an toàn của dịch chiết đối với cây trồng và ghi nhận ảnh hưởng của rệp sáp cùng các nghiệm thức xử lý đến các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và hàm lượng hoạt chất của cây cà gai leo.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Cây cà gai leo (mẫu giống QN9) và rệp sáp Coccidohystrix sp. ở các giai đoạn ấu trùng tuổi 1, tuổi 2 và trưởng thành.
  • Đối tượng thử nghiệm: 3 loại dịch chiết thảo mộc gồm lá cây thuốc lá (Nicotiana tabacum L.), hạt mãng cầu xiêm (Annona muricata L.), hạt thầu dầu (Ricinus communis L.) và chế phẩm sinh học đối chứng dương TKS - Nakisi WP.
  • Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm và Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Từ tháng 5/2022 đến tháng 10/2022 (trong đó giai đoạn thử nghiệm ngoài đồng ruộng diễn ra từ tháng 7 đến tháng 9/2022).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài dựa trên các đặc điểm thực vật học, sinh thái phát sinh của cà gai leo và cơ chế tác động độc học của các hợp chất tự nhiên lên côn trùng:

  • Cây cà gai leo (Solanum procumbens L.) có chu kỳ sinh trưởng gồm 5 giai đoạn: nảy mầm - cây con (12 - 15 ngày sau gieo), phát triển thân lá, ra hoa đến hoa nở rộ, hình thành quả và giai đoạn quả chín (Tăng Bình và Ái Phương, 2018).
  • Rệp sáp Coccidohystrix sp. thuộc họ Pseudococcidae, bộ Homoptera. Cá thể cái có 3 pha phát dục: trứng (5 - 7 ngày), ấu trùng gồm 3 tuổi (tuổi 1 từ 5 - 7 ngày, tuổi 2 từ 4 - 6 ngày, tuổi 3 từ 4 - 5 ngày) và trưởng thành (sống 27 - 54 ngày). Vòng đời rệp cái kéo dài 26 - 35 ngày tùy nhiệt độ. Cá thể đực trải qua 4 pha phát dục: trứng, sâu non (2 tuổi), nhộng (10 - 14 ngày) và trưởng thành (3 - 4 ngày) (Lê Thị Thu và Lê Ngọc Anh, 2019).
  • Hoạt chất sinh học của các loại thảo mộc: Lá cây thuốc lá chứa hoạt chất Nicotine tác động trực tiếp lên hệ thần kinh côn trùng qua tiếp xúc và vị độc gây co giật, tê liệt và tử vong (Ngô Ngọc Tuyền và ctv, 2021). Hạt mãng cầu xiêm chứa Muricin, Muricinine và các Acetogenin ức chế phức hợp enzym NADPH/ubiquinone oxidoreductase trong ty thể, cản trở chuỗi vận chuyển điện tử và ngăn chặn quá trình sinh tổng hợp ATP làm tế bào chết (Alali và ctv, 1998). Hạt thầu dầu chứa hoạt chất Ricin can thiệp vào quá trình phân bào, sinh trưởng và xua đuổi côn trùng (Kodjo và ctv, 2011).
  • Chế phẩm sinh học đối chứng: TKS - Nakisi WP (Công ty TNHH Thủy Kim Sanh) chứa hỗn hợp bào tử nấm ký sinh Beauveria bassiana ($1 \times 10^9$ bào tử/g) và Metarhizium anisopliae ($0,5 \times 10^9$ bào tử/g) ở nồng độ sử dụng 2,5 g/L.

Phương pháp chiết xuất thảo mộc:

  • Dịch chiết hạt mãng cầu xiêm: 100 g bột hạt khô ngâm trong 200 mL cồn 80° trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng, lọc lấy dịch gốc.
  • Dịch chiết hạt thầu dầu: 100 g hạt tươi xay nhuyễn dẻo ngâm trong 200 mL cồn 60° trong 24 giờ, lọc lấy dịch gốc.
  • Dịch chiết lá thuốc lá: 100 g bột lá khô ngâm trong 200 mL cồn 60° trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng, lọc lấy dịch gốc. Các dịch gốc sau đó được bảo quản trong tủ mát và pha loãng thành nồng độ 10% và 20% khi bố trí thí nghiệm.

Phương pháp bố trí thí nghiệm:

  • Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm: Thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên đơn yếu tố (CRD) với 8 nghiệm thức (NT), 3 lần lặp lại (LLL). 8 nghiệm thức bao gồm: NT1 (Thuốc lá 10%), NT2 (Thuốc lá 20%), NT3 (Mãng cầu 10%), NT4 (Mãng cầu 20%), NT5 (Thầu dầu 10%), NT6 (Thầu dầu 20%), NT7 (TKS - Nakisi WP 2,5 g/L) và NT8 (Đối chứng nước lã). Thí nghiệm tiến hành độc lập trên 3 pha phát dục: ấu trùng tuổi 1 (30 cá thể/nghiệm thức, lặp lại 3 lần), ấu trùng tuổi 2 và rệp trưởng thành. Các cá thể rệp được đặt trên đĩa petri có lá cà gai leo đã xử lý dịch chiết lót trên bông thấm nước; định kỳ 3 ngày thay lá một lần. Theo dõi số lượng rệp sống tại các thời điểm 1, 3, 5 và 7 ngày sau xử lý (NSXL).
  • Thí nghiệm ngoài đồng ruộng: Thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên đơn yếu tố với 5 nghiệm thức, 3 lần lặp lại trên quy mô 15 ô cơ sở, mỗi ô gồm 15 chậu (1 cây/chậu), tổng cộng 225 cây. Khoảng cách chậu cách chậu 40 cm, giữa các ô 60 cm, giữa các lần lặp lại 1 m. 5 nghiệm thức gồm: NT1 (Thuốc lá 10%), NT2 (Mãng cầu 20%), NT3 (Thầu dầu 20%), NT4 (TKS - Nakisi WP 2,5 g/L) và NT5 (Đối chứng nước). Cây được lây nhiễm nhân tạo rệp sáp ở 30 ngày sau trồng (NST). Khi xuất hiện triệu chứng hại, tiến hành phun xử lý 2 lần, mỗi lần cách nhau 7 ngày. Theo dõi số rệp sống trước xử lý và tại 1, 3, 5, 7 ngày sau phun (NSP) của mỗi lần.

Chỉ tiêu và công thức tính toán:

  • Hiệu lực phòng trừ trong phòng thí nghiệm tính theo công thức Abbott: $$H (%) = \frac{C_a - T_a}{C_a} \times 100$$ Trong đó $C_a$ là số rệp sống ở ô đối chứng, $T_a$ là số rệp sống ở ô thí nghiệm sau xử lý.
  • Hiệu lực phòng trừ ngoài đồng tính theo công thức Henderson - Tilton: $$H (%) = \left[1 - \frac{T_a \times C_b}{T_b \times C_a}\right] \times 100$$ Trong đó $T_a, T_b$ là số cá thể sống ở ô thí nghiệm sau và trước xử lý; $C_a, C_b$ là số cá thể sống ở ô đối chứng sau và trước xử lý.
  • Mức độ độc đối với cây trồng đánh giá theo thang phân cấp từ 1 (cây bình thường) đến 9 (cây chết hoàn toàn) dựa trên QCVN 01-14:2010/BNNPTNT.
  • Các chỉ tiêu sinh trưởng và chất lượng: Đo chiều cao thân, đường kính gốc tại 10 NST và 50 NST (kết thúc thí nghiệm); đếm số cành cấp 1, số lá thân chính; cân khối lượng cá thể tươi và khô; định lượng Glycoalkaloid toàn phần bằng phương pháp đo màu acid phản ứng với Bromothymol (BTX 2%), solasodine chuẩn ở bước sóng $\lambda = 616$ nm.
  • Xử lý số liệu: Số liệu được tổng hợp trên Microsoft Excel 2010; các giá trị phần trăm được chuyển đổi dạng $\arcsin\sqrt{x}$ và $\sqrt{x}$ trước khi phân tích phương sai ANOVA và kiểm định phân hạng Duncan ($\alpha = 0,05$) bằng phần mềm RStudio.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa các tài liệu khoa học về cây cà gai leo, đối tượng gây hại chính và tiềm năng sử dụng thuốc trừ sâu thảo mộc:

  • Cà gai leo (Solanum procumbens L.): Phân loại thực vật học, nguồn gốc phân bố từ Hải Phòng đến Bình Thuận; đặc điểm rễ cọc, thân leo gỗ có gai cong nhọn, hoa lưỡng tính trắng tím, quả mọng đỏ; 5 giai đoạn phát triển; kỹ thuật canh tác (vùng đất thoát nước tốt, pH 5,0 - 6,5; bón lót phân chuồng, vôi, NPK; bón thúc 3 lần; hai thời vụ gieo trồng chính vào tháng 3 - 4 và tháng 8 - 9).
  • Thành phần sâu hại chính trên cà gai leo: Rệp sáp (Coccidohystrix sp.), rầy xanh (Empoasca sp.) và bọ rùa 28 chấm (Epilachna vigintioctopunctata). Trong đó rệp sáp chích hút nhựa gây tổn thương nghiêm trọng nhất.
  • Đặc điểm sinh học và sinh thái rệp sáp: Vòng đời rệp dao động từ 26 - 35 ngày; tập tính sống quần tụ thành đám ở chồi non; các biện pháp phòng trừ canh tác (vệ sinh đồng ruộng, tưới rửa trôi), sinh học (thiên địch ký sinh, nấm Beauveria, Metarhizium, bướm ăn thịt Spalgis epeus) và hóa học.
  • Khảo cứu các công trình nghiên cứu dịch chiết thảo mộc: Dẫn chứng kết quả dùng hạt thầu dầu trừ sâu kéo màng (Ngô Ngọc Tuyền và ctv, 2021); dịch chiết hạt mãng cầu xiêm và lá thuốc lá trừ rệp sáp giả Pseudococcus sp. với hiệu lực đạt 98,33% và 75% (Huỳnh Thanh Lộc và ctv, 2015); dịch chiết thuốc lá 10% - 15% trừ rệp xơ trắng hại mía đạt trên 90% (Trần Thị Tuyết và ctv, 2013); các nghiên cứu ngoài nước của Ramos-López và ctv (2010), Ali và ctv (2017), Gavamukulya và ctv (2017) khẳng định khả năng diệt trừ ấu trùng và côn trùng chích hút của dịch chiết thực vật.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quy trình tổ chức thực nghiệm:

  • Điều kiện khí hậu thời tiết tại TP. Hồ Chí Minh trong giai đoạn thí nghiệm đồng ruộng (tháng 7 - 9/2022): Nhiệt độ trung bình dao động từ 28,1°C đến 28,8°C; lượng mưa hàng tháng từ 245 mm đến 315 mm; độ ẩm không khí 78% - 80%; tổng số giờ nắng từ 156 đến 177 giờ/tháng, nhìn chung thích hợp cho sự sinh trưởng của cà gai leo.
  • Vật liệu và dụng cụ: Mẫu giống cà gai leo QN9 giâm cành sau 30 ngày; nguồn rệp sáp nhân nuôi đồng nhất trong hệ thống 5 lồng lưới riêng biệt (kích thước $1,1 \times 1,1 \times 1,1$ m); kính lúp soi nổi, cọ lông mịn bắt rệp; các mẫu lá thuốc lá, hạt mãng cầu xiêm, hạt thầu dầu và chế phẩm sinh học TKS - Nakisi WP.
  • Bố trí thí nghiệm: Trình bày chi tiết sơ đồ 8 nghiệm thức phòng thí nghiệm (CRD, 3 LLL) và 5 nghiệm thức ngoài đồng (CRD, 3 LLL, 15 ô cơ sở, tổng 225 cây trồng chậu).
  • Phương pháp điều tra chỉ tiêu: Quy trình tính hiệu lực theo Abbott và Henderson - Tilton; thang phân cấp độc tính cây trồng theo QCVN 01-14:2010/BNNPTNT; phương pháp đo chiều cao, đường kính thân, sinh khối tươi/khô và quy trình hóa nghiệm chiết đo quang phổ hàm lượng Glycoalkaloid tại bước sóng $\lambda = 616$ nm. Phương pháp chuyển đổi dữ liệu và xử lý thống kê trên Excel 2010 và RStudio.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương này phân tích các dẫn liệu thu thập từ các thí nghiệm:

  • Hiệu lực trừ rệp sáp tuổi 1 trong phòng thí nghiệm (Bảng 3.1): Tại 1 NSXL, hiệu lực các dịch chiết dao động từ 31,1% (thầu dầu 10%) đến 42,4% (thuốc lá 10%). Hiệu lực tăng nhanh ở 5 NSXL (đạt 69,1% - 86,0%) và đạt giá trị cao nhất tại 7 NSXL. Thuốc lá 10% đạt hiệu lực cao nhất trong nhóm thảo mộc với 91,7%, tiếp đến là mãng cầu 20% (87,6%), thầu dầu 20% (86,5%). Đối chứng dương TKS - Nakisi WP đạt hiệu lực tuyệt đối 100,0% ở 7 NSXL.
  • Hiệu lực trừ rệp sáp tuổi 2 trong phòng thí nghiệm (Bảng 3.2): Tại 1 NSXL, hiệu lực đạt từ 31,8% đến 40,8%. Đến 7 NSXL, thuốc lá 10% đạt hiệu lực cao nhất nhóm thảo mộc (88,5%), kế đến là mãng cầu 20% (85,7%), thầu dầu 20% (82,0%), thấp nhất là thầu dầu 10% (69,3%). Nghiệm thức TKS - Nakisi WP đạt 100,0%.
  • Hiệu lực trừ rệp sáp trưởng thành trong phòng thí nghiệm (Bảng 3.3): Do rệp trưởng thành có lớp sáp dày bảo vệ nên hiệu lực khởi đầu tại 1 NSXL tương đối thấp (21,1% - 27,8%). Đến 7 NSXL, thuốc lá 10% đạt hiệu lực 78,8%, mãng cầu 20% đạt 76,3%, thầu dầu 20% đạt 76,2%, trong khi thầu dầu 10% chỉ đạt 61,3%. Đối chứng sinh học TKS - Nakisi WP đạt 88,7%.
  • Dữ liệu phòng thí nghiệm đã làm căn cứ lựa chọn 3 nghiệm thức có nồng độ tốt nhất gồm Thuốc lá 10%, Mãng cầu 20% và Thầu dầu 20% để triển khai ngoài đồng.
  • Hiệu lực trừ rệp sáp ngoài đồng ruộng (Bảng 3.4 và 3.5):
    • Phun lần 1: Tại 1 NSP, hiệu lực của thuốc lá 10%, mãng cầu 20% và thầu dầu 20% lần lượt đạt 15,5%, 14,4% và 13,1%. Tại 7 NSP, thuốc lá 10% đạt hiệu lực cao nhất (39,1%), tiếp theo là mãng cầu 20% (26,0%) và thầu dầu 20% (20,7%). Chế phẩm TKS - Nakisi WP đạt 59,2%.
    • Phun lần 2: Sau 7 ngày, hiệu lực tại 7 NSP đạt 43,0% (thuốc lá 10%), 27,2% (mãng cầu 20%), 21,1% (thầu dầu 20%) và 66,8% (TKS - Nakisi WP).
Nghiệm thức Tuổi 1 - 7 NSXL (PTN) Tuổi 2 - 7 NSXL (PTN) Trưởng thành - 7 NSXL (PTN) Ngoài đồng Lần 1 - 7 NSP Ngoài đồng Lần 2 - 7 NSP
Thuốc lá 10% 91,7% 88,5% 78,8% 39,1% 43,0%
Thuốc lá 20% 83,6% 80,7% 71,2% - -
Mãng cầu 10% 83,6% 79,6% 63,5% - -
Mãng cầu 20% 87,6% 85,7% 76,3% 26,0% 27,2%
Thầu dầu 10% 84,8% 69,3% 61,3% - -
Thầu dầu 20% 86,5% 82,0% 76,2% 20,7% 21,1%
TKS - Nakisi WP 100,0% 100,0% 88,7% 59,2% 66,8%
  • Đánh giá độc tính và sinh trưởng của cây cà gai leo:
    • Về độc tính: Các nghiệm thức dịch chiết và chế phẩm sinh học đều đạt cấp 1 (cây bình thường) theo QCVN 01-14:2010/BNNPTNT, không gây cháy lá, không làm xoăn lá hoặc biến dạng chồi non.
    • Về sinh trưởng (Bảng 3.6): Tại thời điểm kết thúc thí nghiệm (50 NST), chiều cao cây dao động từ 72,9 cm đến 76,0 cm (F = 0,153, không có ý nghĩa thống kê); đường kính thân dao động từ 4,2 mm đến 5,4 mm (F = 1,57, không có ý nghĩa thống kê) giữa các nghiệm thức xử lý và đối chứng nước.

Kết quả và đóng góp

Các kết quả chính kèm số liệu thực tế được ghi nhận trong nghiên cứu:

  • Trong phòng thí nghiệm: Hiệu lực diệt rệp sáp của các dịch chiết thảo mộc đạt hiệu quả cao, tăng mạnh từ 5 NSXL và đạt đỉnh ở 7 NSXL. Dịch chiết lá thuốc lá 10% cho hiệu lực cao nhất ở cả 3 pha: ấu trùng tuổi 1 (91,7%), ấu trùng tuổi 2 (88,5%) và rệp trưởng thành (78,8%). Dịch chiết hạt mãng cầu xiêm 20% đạt hiệu lực lần lượt là 87,6% (tuổi 1), 85,7% (tuổi 2), 76,3% (trưởng thành). Dịch chiết hạt thầu dầu 20% đạt 86,5% (tuổi 1), 82,0% (tuổi 2), 76,2% (trưởng thành). Nghiệm thức đối chứng dương TKS - Nakisi WP diệt triệt để 100,0% ấu trùng tuổi 1 và tuổi 2, đạt 88,7% đối với rệp trưởng thành.
  • Ngoài đồng ruộng: Hiệu lực phòng trừ thực địa thấp hơn đáng kể so với phòng thí nghiệm. Dịch chiết thuốc lá 10% có hiệu lực cao nhất nhóm thảo mộc, đạt 39,1% sau phun lần 1 và 43,0% sau phun lần 2 (tại 7 NSP). Mãng cầu 20% đạt 26,0% (lần 1) và 27,2% (lần 2). Thầu dầu 20% có hiệu lực thấp nhất, chỉ đạt 20,7% (lần 1) và 21,1% (lần 2). Chế phẩm TKS - Nakisi WP đạt hiệu lực 59,2% sau lần 1 và 66,8% sau lần 2.
  • Tính an toàn: Tất cả các dịch chiết thực vật và chế phẩm TKS - Nakisi WP không gây độc tính cho cây cà gai leo (cấp 1 theo QCVN 01-14:2010/BNNPTNT), không làm ảnh hưởng tiêu cực đến chiều cao (72,9 - 76,0 cm) và đường kính thân (4,2 - 5,4 mm) ở 50 NST.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả:

  • Dịch chiết thực vật khi đưa ra môi trường tự nhiên chịu ảnh hưởng của nắng, mưa và thiếu độ bám dính nên hiệu lực giảm sút. Do đó, cần bổ sung các chất bám dính sinh học hoặc nghiên cứu tăng nồng độ dịch chiết để cải thiện và duy trì hiệu lực trừ rệp sáp ngoài đồng ruộng.

Đóng góp tự nêu của khóa luận:

  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm đầu tiên về việc đánh giá hiệu lực của 3 nguồn dịch chiết thảo mộc thông dụng (thuốc lá, mãng cầu xiêm, thầu dầu) đối với loài rệp sáp Coccidohystrix sp. gây hại trên cây dược liệu cà gai leo.
  • Xác định được nồng độ hiệu quả trong điều kiện phòng thí nghiệm (thuốc lá 10%, mãng cầu 20%, thầu dầu 20%) và chứng minh tính tương thích, an toàn tuyệt đối của các dịch chiết thảo mộc đối với mô thực vật cà gai leo, làm cơ sở xây dựng quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) theo hướng an toàn sinh học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận ghi nhận các hạn chế và hướng mở nghiên cứu dựa trên phạm vi thực hiện:

  • Hạn chế: Thí nghiệm đồng ruộng chỉ mới được tiến hành trên quy mô chậu (225 cây) trong phạm vi Trại thực nghiệm Khoa Nông học từ tháng 7 đến tháng 9/2022 (giai đoạn mùa mưa tại TP. Hồ Chí Minh với lượng mưa 245 - 315 mm/tháng), điều này có thể dẫn đến hiện tượng rửa trôi dịch chiết. Hiệu lực thực địa của dịch chiết thảo mộc còn thấp (chưa vượt quá 43,0%) do nghiên cứu sử dụng dung dịch chiết thô, chưa bổ sung chất bám dính và chất trợ lực.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    1. Thử nghiệm bổ sung các chất bám dính an toàn sinh học vào công thức dung dịch phun ngoài đồng để hạn chế rửa trôi và bay hơi.
    2. Nghiên cứu nâng cao nồng độ dịch chiết hoặc phối trộn giữa các loại dịch chiết thảo mộc với nhau, hoặc kết hợp dịch chiết với chế phẩm vi sinh TKS - Nakisi WP.
    3. Mở rộng thử nghiệm trên diện tích đồng ruộng sản xuất đại trà và đánh giá chi tiết sự biến thiên của hàm lượng glycoalkaloid ở các chu kỳ thu hoạch khác nhau.

Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều đối tượng:

  • Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nông học, Trồng trọt, Nông nghiệp sinh thái và Dược liệu; các cơ sở sản xuất và hợp tác xã canh tác cây cà gai leo theo tiêu chuẩn dược liệu sạch (GACP-WHO).
  • Phần nội dung đáng tham khảo:
    • Quy trình chiết xuất hoạt chất thảo mộc bằng phương pháp ngâm chiết cồn đơn giản, dễ ứng dụng tại chỗ từ các nguồn phụ phẩm nông nghiệp sẵn có (lá thuốc lá, hạt mãng cầu xiêm, hạt thầu dầu).
    • Phương pháp luận bố trí thí nghiệm côn trùng học hai cấp độ: Đánh giá hiệu lực sinh học in vitro theo công thức Abbott và kiểm chứng hiệu lực thực địa in vivo theo công thức Henderson - Tilton.
    • Quy trình nhân nuôi rệp sáp Coccidohystrix sp. trong hệ thống lồng lưới và phương pháp định lượng Glycoalkaloid toàn phần bằng phương pháp đo màu acid phản ứng Bromothymol ở bước sóng $\lambda = 616$ nm.

Câu hỏi thường gặp

1. Dựa trên căn cứ nào tác giả lựa chọn nồng độ dịch chiết thuốc lá 10%, mãng cầu xiêm 20% và thầu dầu 20% để đưa ra thử nghiệm ngoài đồng ruộng?

Trong phòng thí nghiệm với 8 nghiệm thức khảo sát ở 3 pha phát dục của rệp sáp, dịch chiết thuốc lá 10% đạt hiệu lực cao nhất ở cả 3 pha: 91,7% (tuổi 1), 88,5% (tuổi 2) và 78,8% (trưởng thành). Dịch chiết mãng cầu 20% đạt hiệu lực 87,6% (tuổi 1), 85,7% (tuổi 2) và 76,3% (trưởng thành), vượt trội hơn nồng độ 10%. Tương tự, dịch chiết thầu dầu 20% đạt hiệu lực 86,5% (tuổi 1), 82,0% (tuổi 2) và 76,2% (trưởng thành), cao hơn rõ rệt so với nồng độ 10% (chỉ đạt 69,3% ở tuổi 2 và 61,3% ở trưởng thành). Do đó, tác giả đã chọn 3 mức nồng độ tối ưu này để tiếp tục thử nghiệm kiểm chứng ngoài đồng.

2. Thành phần và hiệu lực diệt rệp sáp của chế phẩm sinh học đối chứng dương TKS - Nakisi WP được ghi nhận ra sao?

Chế phẩm TKS - Nakisi WP là dạng bột thấm nước của Công ty TNHH Thủy Kim Sanh, chứa hai chủng nấm ký sinh côn trùng gồm Beauveria bassiana ($1 \times 10^9$ bào tử/g) và Metarhizium anisopliae ($0,5 \times 10^9$ bào tử/g), sử dụng ở liều lượng 2,5 g/L. Trong phòng thí nghiệm, chế phẩm này đạt hiệu lực phòng trừ tuyệt đối 100,0% ở thời điểm 7 NSXL đối với ấu trùng tuổi 1 và tuổi 2, đạt 88,7% đối với rệp trưởng thành. Ngoài đồng ruộng, chế phẩm đạt hiệu lực 59,2% sau lần phun 1 và tăng lên 66,8% sau lần phun 2 (tại thời điểm 7 NSP), cao hơn có ý nghĩa thống kê so với tất cả các nghiệm thức dịch chiết thảo mộc.

3. Nguyên nhân chính khiến hiệu lực phòng trừ rệp sáp của các dịch chiết thảo mộc ngoài đồng ruộng sụt giảm so với trong phòng thí nghiệm là gì?

Trong phòng thí nghiệm, điều kiện nhiệt độ và ẩm độ được kiểm soát ổn định, rệp được tiếp xúc cưỡng bức liên tục trên đĩa petri lót bông ẩm. Khi đưa ra ngoài đồng, dịch chiết chịu tác động trực tiếp của điều kiện thời tiết (mùa mưa từ tháng 7 - 9/2022 tại TP.HCM có lượng mưa 245 - 315 mm/tháng, nhiệt độ 28,1 - 28,8°C), làm hoạt chất nhanh chóng bị rửa trôi, phân hủy quang học hoặc bốc hơi. Bên cạnh đó, dung dịch phun thí nghiệm chưa được bổ sung chất bám dính sinh học, khiến giọt dịch khó lưu giữ lâu trên bề mặt lá và lớp tua sáp dày của rệp sáp ngoài đồng.

4. Quy trình chiết xuất 3 loại thảo mộc trong khóa luận sử dụng loại dung môi và tỷ lệ pha chế như thế nào?

Cả 3 loại thảo mộc đều được chiết xuất theo tỷ lệ 100 g nguyên liệu ngâm trong 200 mL cồn trong vòng 24 giờ ở nhiệt độ phòng:

  • Lá thuốc lá: Phơi khô trong bóng râm, xay thành bột thô, 100 g ngâm với 200 mL cồn 60°.
  • Hạt thầu dầu: Rửa sạch, phơi nắng ráo nước, 100 g đem xay nhuyễn dẻo rồi ngâm với 200 mL cồn 60°.
  • Hạt mãng cầu xiêm: Rửa sạch, phơi khô, nghiền thành bột, 100 g ngâm với 200 mL cồn 80°. Dịch lọc thu được làm dung dịch gốc và bảo quản trong tủ mát trước khi pha loãng với nước lã thành nồng độ 10% và 20%.

5. Các nghiệm thức dịch chiết thực vật có gây độc tính hoặc cản trở sinh trưởng của cây cà gai leo không?

Qua theo dõi tại 1, 3, 5 và 7 ngày sau cả hai lần phun, tất cả các dịch chiết thực vật (thuốc lá, mãng cầu, thầu dầu) và chế phẩm TKS - Nakisi WP đều được xếp ở Cấp 1 (cây phát triển bình thường, không ngộ độc) theo thang đánh giá QCVN 01-14:2010/BNNPTNT. Cây không có biểu hiện cháy lá, vàng lá hay xoăn ngọn. Đồng thời, tại thời điểm kết thúc thí nghiệm (50 NST), các chỉ tiêu chiều cao thân (72,9 - 76,0 cm) và đường kính gốc (4,2 - 5,4 mm) không ghi nhận sự sai khác có ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$) so với nghiệm thức đối chứng chỉ phun nước.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Dương Cẩm Tú đã thực hiện quy trình đánh giá thực nghiệm hoàn chỉnh về hiệu lực diệt trừ rệp sáp (Coccidohystrix sp.) hại cà gai leo của 3 loại dịch chiết thảo mộc trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng. Kết quả khẳng định dịch chiết lá thuốc lá 10% có hiệu lực cao nhất trong nhóm thảo mộc ở cả 3 pha phát dục (đạt 78,8% - 91,7% trong phòng thí nghiệm và 39,1% - 43,0% ngoài đồng ruộng), tiếp đến là dịch chiết hạt mãng cầu xiêm 20% và hạt thầu dầu 20%. Nghiên cứu chứng minh các dịch chiết thực vật hoàn toàn an toàn (đạt cấp 1), không gây độc tính cho cây cà gai leo, đồng thời chỉ rõ sự cần thiết phải bổ sung chất bám dính sinh học để nâng cao hiệu lực khi ứng dụng ngoài đồng ruộng. Đây là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn cao cho hướng phát triển thuốc trừ sâu thảo mộc phục vụ canh tác dược liệu an toàn.