Bước đầu nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ dịch chiết cây Thầu dầu (Ricinus communis) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Luận văn bước đầu nghiên cứu sử dụng dịch chiết từ cây thầu dầu ricinus communis trong bảo quản gỗ thông tại trường đại học nông lâm thái nguyên

• Tác giả: Triệu Tài Huy
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Tuyên
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng
• Đề tài: Bước đầu nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ dịch chiết cây Thầu dầu (Ricinus communis) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Mục tiêu
• 1.2.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.2.1. Ý nghĩa trong công tác học tập
• 1.2.2.2. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2.3. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Bảo quản gỗ và tầm quan trọng của công tác bảo quản gỗ
• 2.2.1. Bảo quản gỗ
• 2.2.2. Tầm quan trọng của công tác bảo quản
• 2.3. Phương pháp bảo quản
• 2.3.1. Phương pháp ngâm thường
• 2.3.2. Phương pháp khuyếch tán
• 2.3.3. Phương pháp nóng - lạnh
• 2.3.4. Phương pháp chân không áp lực
• 2.3.5. Phương pháp bóc vỏ cây
• 2.3.6. Phương pháp phơi, sấy gỗ
• 2.3.7. Phương pháp hun khói, ngâm
• 2.3.8. Phương pháp tẩm cây đứng
• 2.3.9. Phương pháp thay thế nhựa
• 2.3.10. Phương pháp phun, quét
• 2.3.10.1. Phương pháp quét
• 2.3.10.2. Phương pháp phun
• 2.4. Những vấn đề về thuốc bảo quản và nguyên liệu
• 2.4.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thấm thuốc của gỗ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Nghiên cứu sử dụng dịch chiết cây thầu dầu Ricinus Communis

Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng dịch chiết từ cây thầu dầu (Ricinus Communis) để bảo quản gỗ thông. Mục tiêu chính là đánh giá hiệu quả của dịch chiết trong việc phòng trừ nấm và mối hại gỗ. Dịch chiết được chiết xuất từ lá và thân cây thầu dầu, một loại thực vật có khả năng kháng nấm và côn trùng. Nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, nơi có điều kiện khí hậu nhiệt đới thuận lợi cho sự phát triển của sinh vật hại gỗ.

1.1. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc ngâm tẩm gỗ thông với dịch chiết ở các nồng độ khác nhau (15%, 25%, 35%). Quá trình ngâm tẩm được thực hiện trong điều kiện thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ chuyên dụng để đảm bảo độ chính xác. Sau đó, hiệu quả của dịch chiết được đánh giá thông qua khả năng phòng trừ nấm và mối trên gỗ thông. Các kết quả được ghi nhận và phân tích để xác định nồng độ tối ưu cho việc bảo quản gỗ.

1.2. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy dịch chiết từ cây thầu dầu có hiệu quả cao trong việc phòng trừ nấm và mối hại gỗ. Ở nồng độ 25%, dịch chiết đạt hiệu quả tối ưu, giảm thiểu đáng kể sự phát triển của nấm và mối trên gỗ thông. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng dịch chiết không gây ô nhiễm môi trường và an toàn cho sức khỏe con người, mở ra hướng ứng dụng mới trong công nghệ bảo quản gỗ.

II. Ứng dụng dịch chiết cây thầu dầu trong bảo quản gỗ thông

Nghiên cứu này không chỉ dừng lại ở việc đánh giá hiệu quả của dịch chiết mà còn hướng đến việc ứng dụng thực tiễn trong bảo quản gỗ thông. Dịch chiết từ cây thầu dầu được xem là một giải pháp thay thế cho các loại hóa chất bảo quản truyền thống, vốn có thể gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng dịch chiết trong bảo quản gỗ.

2.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học lớn khi mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc sử dụng chất bảo quản tự nhiên từ thực vật. Dịch chiết từ cây thầu dầu không chỉ hiệu quả trong việc phòng trừ nấm và mối mà còn an toàn với môi trường. Đây là bước tiến quan trọng trong việc phát triển các phương pháp bảo quản gỗ bền vững.

2.2. Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng rộng rãi trong các xưởng chế biến gỗ và hộ gia đình. Việc sử dụng dịch chiết từ cây thầu dầu giúp tăng độ bền của gỗ, giảm thiểu tác động của nấm và mối, đồng thời không gây ô nhiễm môi trường. Điều này góp phần nâng cao giá trị sử dụng của gỗ thông trong sản xuất đồ mộc và các công trình xây dựng.

III. Phương pháp bảo quản gỗ thông bằng dịch chiết cây thầu dầu

Nghiên cứu đã đề xuất các phương pháp bảo quản gỗ hiệu quả bằng cách sử dụng dịch chiết từ cây thầu dầu. Các phương pháp này bao gồm ngâm tẩm, phun, và quét dịch chiết lên bề mặt gỗ. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, tùy thuộc vào điều kiện và mục đích sử dụng. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng phương pháp ngâm tẩm ở nồng độ 25% là hiệu quả nhất trong việc bảo quản gỗ thông.

3.1. Phương pháp ngâm tẩm

Phương pháp ngâm tẩm được thực hiện bằng cách ngâm gỗ thông trong dịch chiết ở các nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy nồng độ 25% là tối ưu, giúp dịch chiết thấm sâu vào gỗ và phát huy hiệu quả bảo quản. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và phù hợp với quy mô sản xuất lớn.

3.2. Phương pháp phun và quét

Phương pháp phun và quét dịch chiết lên bề mặt gỗ thông cũng được nghiên cứu. Mặc dù hiệu quả thấp hơn so với ngâm tẩm, nhưng phương pháp này phù hợp với việc bảo quản tạm thời hoặc các chi tiết nhỏ. Nghiên cứu cũng đề xuất việc kết hợp các phương pháp để đạt hiệu quả bảo quản tối ưu.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm tại Việt Nam, các tác nhân sinh vật hại gỗ như nấm mốc, nấm gây biến màu và côn trùng (đặc biệt là mối) phát triển rất mạnh, gây tổn thất lớn cho lâm sản sau khai thác. Để hạn chế thiệt hại, các biện pháp xử lý truyền thống như chọn mùa chặt hạ, ngâm gỗ dưới bùn ao, hun khói hay hong phơi đã được áp dụng lâu đời nhưng bộc lộ nhiều nhược điểm: thời gian xử lý kéo dài làm gián đoạn nguồn nguyên liệu, gỗ ngâm nước lâu ngày dễ bị mất màu tự nhiên, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước và không khí. Các loại thuốc bảo quản hóa học tuy có hiệu lực diệt trừ cao nhưng lại mang độc tính lớn, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Do đó, xu hướng nghiên cứu sử dụng các hợp chất tự nhiên chiết xuất từ thực vật có khả năng kháng nấm và xua đuổi côn trùng đang được định hướng phát triển nhằm thay thế dần hóa chất độc hại.

Khóa luận tốt nghiệp "Bước đầu nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ dịch chiết cây Thầu dầu (Ricinus communis) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên" do sinh viên Triệu Tài Huy thực hiện (chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, năm 2020) tập trung giải quyết bài toán nâng cao độ bền sinh học cho gỗ thông rừng trồng bằng chế phẩm sinh học nguồn gốc thảo mộc.

Mục tiêu nghiên cứu được văn bản xác định gồm 3 nội dung chính:

1. Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ ngâm tẩm đến lượng thấm chế phẩm từ cây Thầu dầu vào gỗ thông.
2. Đánh giá tác dụng, hiệu quả, hiệu lực của dịch chiết từ cây Thầu dầu đến khả năng phòng trừ mối hại gỗ thông.
3. Đánh giá tác dụng, hiệu quả, hiệu lực của dịch chiết từ cây Thầu dầu đến khả năng phòng trừ nấm hại gỗ thông.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm:

• Đối tượng nghiên cứu: Khả năng kháng nấm và mối của dịch chiết từ cây Thầu dầu (Ricinus communis) khi ngâm tẩm trên gỗ thông (Pinus).
• Phạm vi nguyên liệu: Cây Thầu dầu tươi được thu hái tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên; gỗ Thông 16 tuổi khai thác từ rừng trồng tại huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn, được gia công thành các thanh mẫu thử có kích thước tiêu chuẩn $10 \times 25 \times 300\text{ mm}$ (chiều xuyên tâm $\times$ tiếp tuyến $\times$ dọc thớ). Chế phẩm dịch chiết được tách chiết bằng phương pháp ngâm cồn ở nhiệt độ thường và thử nghiệm ở 3 cấp nồng độ: 15%, 25% và 35%.
• Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm và bãi thử của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, trong khoảng thời gian từ tháng 1/2020 đến tháng 6/2020.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và cơ chế bảo quản gỗ

Bảo quản gỗ là hệ thống các biện pháp kỹ thuật nhằm kéo dài tuổi thọ sử dụng của lâm sản, ngăn ngừa sự xâm nhập phá hoại của mối mọt, nấm mốc và giảm thiểu tác động tiêu cực của môi trường. Cơ chế tác động của chế phẩm sinh học từ cây Thầu dầu được giải thích dựa trên các nguyên lý sinh hóa và vật lý gỗ:

• Thành phần hoạt chất của cây Thầu dầu (Ricinus communis): Cây Thầu dầu chứa nhiều hoạt chất sinh học gồm axit tactric, axit xitric, axit coryddaliic, axit amin, rutin, quercitrin, astragalin, diterpen catben (có tác dụng ức chế nấm) và đặc biệt là độc tố protein rixin (chiếm 1,3% trong lá non và 2,5% trong lá già úa). Khi ngâm tẩm vào gỗ, các hoạt chất này phá vỡ môi trường dinh dưỡng của nấm, ngăn cản bào tử nảy mầm hoặc làm biến dạng cấu trúc nấm; đồng thời làm tê liệt hệ thần kinh của mối và tiêu diệt vi sinh vật cộng sinh tiêu hóa cellulose trong ruột mối.
• Cơ chế thấm thuốc vào gỗ: Quá trình chuyển dịch dung dịch bảo quản vào trong cấu trúc mao mạch gỗ diễn ra theo hai hiện tượng vật lý chính là mao dẫn (khi độ ẩm gỗ dưới điểm bão hòa thớ gỗ, sức căng bề mặt tạo áp lực kéo dung dịch vào quản bào và ống dẫn nhựa) và khuếch tán (sự dịch chuyển ion, phân tử chất tan do chênh lệch gradient nồng độ giữa dung dịch bên ngoài và dung dịch trong vách tế bào gỗ).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Khóa luận áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm so sánh với các yếu tố cố định (loại gỗ thông 16 tuổi, kích thước mẫu, độ ẩm gỗ trước ngâm $\le 20%$, phương pháp ngâm thường trong 7 ngày) và yếu tố thay đổi là nồng độ chế phẩm dịch chiết (15%, 25%, 35%) cùng mẫu đối chứng.

Quy trình thực nghiệm gồm các bước:

1. Tạo dịch chiết: Cây Thầu dầu tươi băm nhỏ, ngâm với cồn theo tỷ lệ 1,5 kg cồn : 1,0 kg nguyên liệu thực vật ở nhiệt độ thường. Sau đó lọc lấy dịch chiết gốc và pha chế thành các công thức thử nghiệm:
   • Công thức 1 (Nồng độ 15%): 15 ml dịch chiết + 85 ml nước.
   • Công thức 2 (Nồng độ 25%): 25 ml dịch chiết + 75 ml nước.
   • Công thức 3 (Nồng độ 35%): 35 ml dịch chiết + 65 ml nước.
   • Công thức đối chứng (ĐC): 30 ml cồn + 70 ml nước.
2. Xác định lượng thuốc thấm ($M_o$): Mẫu gỗ được cân trước khi ngâm ($M_1$) và cân sau khi ngâm 7 ngày để ráo ($M_2$). Lượng thuốc thấm được tính theo công thức: $$M_o = \frac{(M_2 - M_1) \times C}{V_t} \quad (\text{kg/m}^3)$$ Trong đó $C$ là nồng độ dung dịch bảo quản, $V_t$ là thể tích mẫu gỗ. Tổng số mẫu khảo nghiệm lượng thuốc thấm là 120 mẫu (30 mẫu cho mỗi công thức nồng độ và 30 mẫu đối chứng).
3. Đánh giá hiệu lực kháng nấm: Tiến hành trên 60 mẫu (15 mẫu/nồng độ và 15 mẫu đối chứng). Mẫu sau tẩm được phơi khô về độ ẩm $\le 20%$ và đặt tại môi trường đất ẩm có nấm mốc hoạt động mạnh. Đánh giá hiệu lực dựa theo phương pháp cho điểm của Lê Văn Lâm và cộng sự (2006) qua 3 chỉ tiêu: Tỷ lệ diện tích biến màu ($T_{bm}$), Tỷ lệ diện tích mục mềm ($T_{mm}$) và Tỷ lệ hao hụt khối lượng ($T_{hh}$). Thang điểm: 0–30% (3 điểm), 30–60% (2 điểm), >60% (1 điểm). Tổng điểm 3–4: Tốt; 5–7: Trung bình; 8–9: Xấu.
4. Đánh giá hiệu lực kháng mối: Tiến hành trên 60 mẫu (45 mẫu tẩm thuốc và 15 mẫu đối chứng) đặt trong hộp nhử mối nhà (Coptotermes formosanus Shir) trong thời gian 1 tháng. Hiệu lực đánh giá qua 3 chỉ tiêu: Tỷ lệ mẫu có vết mối ăn ($T_v$), Tỷ lệ mẫu có vết mối ăn rộng $\ge 1\text{ cm}^2$ ($T_{vr}$), Tỷ lệ mẫu có vết mối ăn sâu $\ge 1\text{ mm}$ ($T_{vs}$). Thang điểm phân loại tương tự thử nghiệm nấm.
5. Xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được tổng hợp và phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) trên phần mềm Microsoft Excel để kiểm tra mức độ tin cậy và ý nghĩa thống kê của các sai khác giữa các nghiệm thức.

---

Nội dung chính theo từng phần của khóa luận

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu bảo quản gỗ thông rừng trồng – loại gỗ mềm, tỷ trọng nhẹ, dễ bị nấm mốc và mối mọt phá hoại nghiêm trọng trong điều kiện nhiệt đới. Phần này xác định rõ mục tiêu nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm Thầu dầu đến lượng thuốc thấm, hiệu lực phòng trừ nấm và mối hại gỗ thông; đồng thời nêu bật ý nghĩa học tập, ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc tìm kiếm nguồn thuốc bảo quản lâm sản an toàn sinh học.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương tổng quan hệ thống hóa cơ sở khoa học về công tác bảo quản gỗ, phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp ngâm thường, khuếch tán, nóng - lạnh, chân không áp lực, tẩm cây đứng và thay thế nhựa. Tác giả tổng hợp lịch sử nghiên cứu chế phẩm bảo quản trên thế giới và tại Việt Nam (các công trình của Nguyễn Xuân Khu, Nguyễn Chí Thanh, Lê Văn Lâm, Lê Duy Phương, Pờ Gia Thanh, Đèo Thị Hiền, Hà Đức Tuấn...). Đồng thời, tổng quan chi tiết đặc tính giải phẫu, cơ lý của gỗ Thông 16 tuổi (quản bào chiếm 90% thể tích, chiều dài quản bào 2,59 mm, khối lượng thể tích $0,4\dots\text{g/cm}^3$) và đặc điểm thực vật học, độc tính của cây Thầu dầu.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết địa điểm thu thập nguyên liệu (Thầu dầu tại Võ Nhai, gỗ Thông tại Ba Bể), quy cách gia công mẫu ($10 \times 25 \times 300\text{ mm}$), quy trình chiết xuất bằng cồn theo tỷ lệ 1,5:1 và các bước pha chế 3 nồng độ (15%, 25%, 35%). Mô tả đầy đủ hệ thống trang thiết bị thí nghiệm (cân điện tử độ chính xác 0,01 g, thước kẹp Panme 0,02 mm, máy đo độ ẩm gỗ) cùng công thức tính toán lượng thuốc thấm và tiêu chuẩn phân hạng hiệu lực phòng trừ nấm mốc, mối nhà (Coptotermes formosanus) theo thang điểm chuẩn.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Đây là nội dung trọng tâm của khóa luận, phản ánh toàn bộ các dữ liệu đo đạc thực nghiệm:

• Phân tích tương quan giữa nồng độ ngâm tẩm và lượng thuốc thấm vào gỗ thông, chỉ ra quy luật gia tăng lượng chế phẩm hấp thụ theo nồng độ dung dịch.
• Đánh giá định lượng hiệu lực ức chế nấm gây biến màu và nấm mốc ở từng cấp nồng độ 15%, 25%, 35% so với mẫu đối chứng.
• Đánh giá khả năng phòng chống mối nhà (Coptotermes formosanus) qua mức độ phá hại bề mặt và cấu trúc thớ gỗ sau 1 tháng thử nghiệm.
• Kiểm định thống kê ANOVA để xác nhận độ tin cậy của các sai khác thực nghiệm.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các kết quả đạt được về lượng thuốc thấm và hiệu lực kháng sinh vật hại của dịch chiết cây Thầu dầu; đưa ra kết luận cụ thể về tính khả thi của chế phẩm đối với nấm và mối. Tác giả đề xuất 5 kiến nghị kỹ thuật nhằm hoàn thiện quy trình chiết xuất, mở rộng dải nồng độ thử nghiệm và kéo dài thời gian theo dõi thực địa.

---

Kết quả và đóng góp nghiên cứu

Kết quả định lượng chính từ thực nghiệm

1. Ảnh hưởng của nồng độ đến lượng chế phẩm thấm vào gỗ thông

Quá trình ngâm thường trong 7 ngày trên gỗ thông có độ ẩm ban đầu $\le 20%$ cho thấy lượng chế phẩm thấm vào gỗ tăng tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch ngâm tẩm.

STT	Phương pháp tách chiết	Nồng độ thử nghiệm (%)	Lượng thuốc thấm trung bình ($\text{kg/m}^3$)
1	Tách bằng cồn	15	4.920,95
2	Tách bằng cồn	25	6.574,50
3	Tách bằng cồn	35	7.277,53

Phân tích thống kê: Kết quả phân tích phương sai ANOVA cho thấy giá trị thống kê kiểm định $F = 4,25$ với mức ý nghĩa $p\text{-value} = 0,02 < 0,05$. Điều này khẳng định sự khác biệt về lượng thuốc thấm giữa các cấp nồng độ có ý nghĩa thống kê rõ rệt. Khi nồng độ tăng từ 15% lên 25%, lượng thuốc thấm tăng thêm $1.653,54\text{ kg/m}^3$; khi tăng từ 25% lên 35%, lượng thuốc thấm tiếp tục tăng thêm $703,02\text{ kg/m}^3$.

2. Hiệu lực của dịch chiết cây Thầu dầu đối với nấm hại gỗ thông

Thử nghiệm khả năng chống nấm mốc và nấm gây biến màu cho thấy mẫu đối chứng không xử lý hóa chất bị nấm xâm hại toàn bộ bề mặt (diện tích biến màu trung bình $BM_{dc} = 3.759,66\text{ mm}^2$).

Nồng độ (%)	Lượng thuốc thấm ($\text{kg/m}^3$)	Diện tích biến màu $BM_{tt}$ ($\text{mm}^2$)	Tỷ lệ biến màu $T_{bm}$ (%)	Điểm $T_{bm}$	Điểm $T_{mm}$	Điểm $T_{hh}$	Tổng điểm	Đánh giá hiệu lực
15	4.408,22	1.415,85	59,06	2	1	1	4	Tốt
25	6.866,87	1.333,53	61,03	1	1	1	3	Tốt
35	7.878,76	1.582,14	53,93	2	1	1	4	Tốt

Phân tích thống kê: Kiểm định ANOVA đối với hiệu lực kháng nấm cho giá trị $F = 0,43$ và $p\text{-value} = 0,65 > 0,05$. Kết quả cho thấy việc thay đổi nồng độ từ 15% đến 35% không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê đối với khả năng ngăn chặn nấm mốc. Sau 1 tháng theo dõi, một số mẫu gỗ ngâm dung dịch nồng độ 35% vẫn bị nấm xâm nhập cục bộ. Tác giả kết luận dung dịch chiết bằng cồn ở dải nồng độ $\le 35%$ chỉ có tác dụng hạn chế một phần chứ chưa thể hiện hiệu lực bảo vệ triệt để gỗ thông trước nấm gây biến màu.

3. Hiệu lực của dịch chiết cây Thầu dầu đối với mối nhà (Coptotermes formosanus)

Thực nghiệm hộp nhử mối trong thời gian 1 tháng ghi nhận sự khác biệt rõ rệt giữa mẫu tẩm chế phẩm và mẫu đối chứng:

Nồng độ (%)	Lượng thuốc thấm ($\text{kg/m}^3$)	Tỷ lệ mẫu có vết mối $T_v$ (%)	Điểm $T_v$	Vết ăn sâu $T_{vs}$ (%)	Điểm $T_{vs}$	Vết ăn rộng $T_{vr}$ (%)	Điểm $T_{vr}$	Đánh giá chung
15%	5.433,33	Có xuất hiện vết ăn nhẹ	2	60	1	80	1	Tốt (bị ăn ít)
25%	6.282,13	Không bị ăn (mối đắp đất ngoài)	3	100	1	100	1	Tốt (bảo vệ tốt)
35%	6.676,...	Không bị ăn (mối đắp đất ngoài)	3	100	1	100	1	Tốt (bảo vệ tốt)

Ở mẫu đối chứng không xử lý, mối tấn công phá hoại hoàn toàn cấu trúc gỗ. Ở nồng độ 15%, mối có xâm nhập ăn nhẹ vào thớ gỗ. Ở nồng độ 25% và 35%, mối chỉ đắp đường mui bằng đất bên ngoài hộp mẫu mà không cắn phá vào cấu trúc bên trong thanh gỗ.

Đóng góp của đề tài do tác giả tự nêu

• Về mặt khoa học: Khóa luận là công trình bước đầu tại Việt Nam khảo sát và cung cấp dẫn liệu thực nghiệm về việc sử dụng dịch chiết từ toàn bộ thân lá cây Thầu dầu (Ricinus communis) ngâm cồn trong lĩnh vực bảo quản gỗ rừng trồng, bổ sung vào cơ sở dữ liệu các hợp chất thực vật có hoạt tính diệt côn trùng hại lâm sản.
• Về mặt thực tiễn: Khẳng định tiềm năng ứng dụng dịch chiết Thầu dầu ở nồng độ từ 25% trở lên để phòng chống mối nhà hại gỗ thông, mở ra giải pháp bảo quản thân thiện với môi trường, tận dụng nguồn phụ phẩm thực vật sẵn có tại địa phương để phục vụ sản xuất đồ mộc dân dụng và bảo quản gỗ tạm thời.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

Khóa luận đã chỉ ra các hạn chế thực tế trong quá trình triển khai và đề xuất các định hướng nghiên cứu mở rộng:

• Hạn chế về thời gian theo dõi: Thời gian thử nghiệm mối (1 tháng) và nấm (2 đến 4 tuần) mới chỉ đánh giá được hiệu lực bảo vệ trong ngắn hạn, chưa phản ánh được độ bền vững và khả năng rửa trôi của hoạt chất khi gỗ tiếp xúc lâu dài với điều kiện thời tiết tự nhiên ngoài trời.
• Hạn chế về trang thiết bị: Phòng thí nghiệm chưa được trang bị đầy đủ buồng cấy nấm chuyên dụng và môi trường thuần chủng để thử nghiệm riêng biệt từng chủng nấm mục trắng, mục nâu hay nấm biến màu tiêu chuẩn.
• Hạn chế về phân tích hóa học: Chưa tiến hành định tính và định lượng chi tiết các nhóm hoạt chất (rixin, diterpen catben, hợp chất phenol...) tồn lưu trong thớ gỗ sau khi ngâm tẩm.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

1. Mở rộng thử nghiệm ở các dải nồng độ dịch chiết cao hơn (>35%) và thử nghiệm kéo dài thời gian ngâm tẩm hoặc áp dụng phương pháp tẩm áp lực chân không để tăng độ thấm sâu.
2. Thử nghiệm các dung môi và công nghệ chiết xuất khác (chiết Soxhlet, chiết siêu âm, chiết bằng dung môi hữu cơ phân cực khác) nhằm nâng cao hàm lượng hoạt chất kháng nấm.
3. Nghiên cứu sâu về thành phần hóa thực vật của dịch chiết cây Thầu dầu và đánh giá độ bền cơ lý, khả năng bám dính màng sơn phủ của gỗ thông sau khi ngâm tẩm chế phẩm.

---

Giá trị tham khảo và đối tượng tiếp cận

Khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng và mục đích chuyên môn sau:

• Sinh viên và học viên ngành Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng, Chế biến lâm sản: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình bố trí thí nghiệm bảo quản gỗ theo phương pháp ngâm thường, cách thức pha chế dịch chiết thực vật và phương pháp tính toán lượng thuốc thấm ($M_o$) theo các công thức chuẩn.
• Các nhà nghiên cứu về thuốc bảo vệ thực vật và lâm sản sinh học: Tham khảo quy trình đánh giá hiệu lực phòng trừ nấm mốc và mối nhà (Coptotermes formosanus) dựa trên hệ thống tiêu chuẩn cho điểm của Lê Văn Lâm và cộng sự (2006), kèm các bảng số liệu thực nghiệm gốc và phân tích phương sai ANOVA một nhân tố.
• Cơ sở chế biến gỗ quy mô vừa và nhỏ, hộ gia đình: Tham khảo phương pháp ngâm tẩm dịch chiết thảo mộc đơn giản, dễ thực hiện để xử lý phòng ngừa mối xông cho gỗ thông nguyên liệu trước khi đưa vào gia công đồ mộc.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Dịch chiết cây Thầu dầu trong nghiên cứu được điều chế bằng dung môi và tỷ lệ nào?

Dịch chiết được điều chế bằng phương pháp ngâm cồn ở nhiệt độ thường. Cây Thầu dầu tươi sau khi thu hái được băm nhỏ và ngâm với cồn theo tỷ lệ 1,5 kg cồn : 1,0 kg nguyên liệu thực vật, sau đó lọc lấy dịch chiết gốc để pha loãng với nước thành các nồng độ 15%, 25% và 35%.

2. Nồng độ dịch chiết ảnh hưởng như thế nào đến lượng thuốc thấm vào gỗ thông?

Lượng thuốc thấm tăng tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch ngâm tẩm: ở nồng độ 15% lượng thuốc thấm đạt $4.920,95\text{ kg/m}^3$, nồng độ 25% đạt $6.574,50\text{ kg/m}^3$ và nồng độ 35% đạt $7.277,53\text{ kg/m}^3$. Phân tích phương sai ANOVA khẳng định sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê ($F = 4,25; p = 0,02 < 0,05$).

3. Khả năng kháng nấm mốc và nấm biến màu của dịch chiết Thầu dầu đạt mức độ nào?

Dịch chiết ngâm cồn ở các nồng độ 15%, 25% và 35% cho tổng điểm đánh giá hiệu lực theo tiêu chuẩn đạt từ 3 đến 4 điểm (xếp loại Tốt). Tuy nhiên, diện tích biến màu trung bình vẫn dao động từ $1.333,53\text{ mm}^2$ đến $1.582,14\text{ mm}^2$ (so với mẫu đối chứng $3.759,66\text{ mm}^2$), kiểm định ANOVA cho thấy nồng độ không làm thay đổi có ý nghĩa thống kê đến hiệu lực kháng nấm ($F = 0,43; p = 0,65 > 0,05$), cho thấy chế phẩm chưa ức chế triệt để nấm gây biến màu trên gỗ thông.

4. Dịch chiết cây Thầu dầu có hiệu lực phòng chống mối nhà (Coptotermes formosanus) ra sao?

Dịch chiết thể hiện khả năng xua đuổi và kháng mối rõ rệt. Ở nồng độ 15%, mối chỉ xâm nhập ăn nhẹ; ở các nồng độ từ 25% và 35%, mối chỉ đắp đường mui bằng đất phía ngoài hộp nhử mà hoàn toàn không cắn phá vào cấu trúc bên trong thanh gỗ thông, trong khi mẫu đối chứng bị phá hoại toàn bộ.

5. Nồng độ dịch chiết nào được tác giả khuyến nghị tối ưu nhất cho việc bảo quản gỗ thông?

Tác giả khuyến nghị lựa chọn nồng độ dịch chiết cây Thầu dầu từ 25% trở lên để đạt hiệu quả phòng chống mối tốt nhất cho gỗ thông. Đối với nấm biến màu, tác giả kiến nghị cần tiếp tục nghiên cứu nâng cao nồng độ và cải tiến phương pháp chiết xuất để đạt hiệu lực phòng trừ cao hơn.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Triệu Tài Huy đã hoàn thành các mục tiêu thực nghiệm xác định lượng thuốc thấm và đánh giá hiệu lực sinh học của dịch chiết cây Thầu dầu (Ricinus communis) đối với gỗ thông 16 tuổi. Kết quả nghiên cứu chứng minh nồng độ dung dịch tỷ lệ thuận có ý nghĩa thống kê với lượng thuốc thấm vào gỗ và dịch chiết ở nồng độ từ 25% trở lên có khả năng ngăn chặn hiệu quả sự phá hoại của mối nhà (Coptotermes formosanus). Tuy nhiên, khả năng kháng nấm gây biến màu của chế phẩm chiết cồn ở nồng độ $\le 35%$ còn hạn chế, đặt ra yêu cầu cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về phương pháp chiết xuất hoạt chất và mở rộng quy mô thử nghiệm dài hạn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Với điều kiện khí hậu nhiệt đới của Việt Nam, sinh vật hại gỗ nói chung và nấm gây biến màu gỗ nói riêng phát triển rất mạnh. Do đó, để hạn chế được các tác nhân gây hại lâm sản một số biện pháp kỹ thuật đã được sử dụng rộng rãi như: chọn mùa chặt hạ, ngâm gỗ dưới ao hồ, hun khói, hong phơi gỗ, kê xếp gỗ ở những nơi thoáng gió…v. Tuy nhiên, khi áp dụng các biện pháp bảo quản kể trên cũng tồn tại một số nhược điểm đó là thời gian xử lý kéo dài gây khó khăn trong việc chủ động nguồn nguyên liệu, gỗ ngâm nước lâu ngày sẽ bị mất màu, gây ô nhiễm môi trường nước và không khí tại khu vực xử lý. Để khắc phục những nhược điểm của các biện pháp bảo quản truyền thống, các loại thuốc bảo quản lâm sản có hiệu lực tốt phòng chống sinh vật gây hại lâm sản đã ngày càng phát triển về chủng loại và số lượng theo hướng an toàn với môi trường.

Tại Việt Nam, từ năm 1998 đến nay, có 13 loại thuốc bảo quản lâm sản do Viện Khoa học Việt Nam nghiên cứu thành công đã chính thức đăng ký trong “Danh mục thuốc Bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam”. Trong đó gồm các chủng loại: thuốc dùng để xử lý ngâm tẩm gỗ, thuốc phòng diệt mối và nấm gây hại lâm sản, thuốc chống cháy cho gỗ. Việc tìm một loại thực vật có khả năng kháng nấm và cả trong phục vụ công tác bảo quản lâm sản là cần thiết, để giảm được các loại thuốc hóa học. Góp phần sử dụng an toàn hiệu quả đối với sức khỏe con người trong công tác bảo quản lâm sản.

Thầu dầu: Ricinus communis là một loài thực vật trong họ Đại kích (Euphorbiaceae) và là thành viên duy nhất trong chi Ricinus cũng như của phân tông Mặc dù nó có thể có nguồn gốc ở vùng Đông Phi, nhưng ngày nay nó đã phổ biến trên toàn thế giới. Thầu dầu dễ thích nghi với môi trường sống mới và có thể tìm thấy ở các vùng đất bị bỏ hoang, gần đường sắt và gần đây được trồng nhiều để làm cảnh trong công viên hay các nơi công cộng khác. Lá Thầu dầu tươi hay bằng methanol cũng cho thấy có độc tính cao đối với một số loại côn trùng gây hại trên cây trồng. m 2 Từ hạt nảy mầm đã chiết được catben, một dẫn chất diterpen có tác dụng trị nấm và cytocrom C.

Đứng trước tình trạng thực tế đó của các cơ sở chế biến gỗ thông hiện nay cũng như góp phần làm tăng độ bền, giá trị của gỗ thông trong sản xuất đồ mộc, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Bước đầu nghiên cứu sử dụng dịch chiết từ cây Thầu dầu (Ricinus communis) trong bảo quản gỗ thông tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài 1. Mục tiêu - Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ ngâm tẩm đến lượng thấm chế phẩm từ cây Thầu dầu thấm vào gỗ. - Đánh giá được tác dụng, hiệu quả, hiệu lực của dịch chiết từ cây Thầu dầu đến khả năng phòng trừ mối hại gỗ thông.

- Đánh giá được tác dụng, hiệu quả, hiệu lực của dịch chiết từ cây Thầu dầu đến khả năng phòng trừ nấm hại gỗ thông. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong công tác học tập Giúp sinh viên tích lũy được kinh nghiệm và kiến thức từ thực tế, củng cố lý thuyết đã học và biết cách thực hiện một đề tài. Ý nghĩa khoa học Đề tài mở ra hướng nghiên cứu bảo quản gỗ Thông bằng chế phẩm sinh học từ dịch chiết cây Thầu dầu nhằm để bảo quản, phòng nấm mốc, biến màu gỗ.

Tạo ra được loại thuốc có tính hiệu quả cao, không gây ô nhiễm môi trường nước và không khí, không làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ giúp cho các xưởng chế biến gỗ và các hộ gia đình bảo quản gỗ, tẩy nấm mốc và biến màu gỗ, biết sử dụng chế phẩm sinh học từ thân vá lá cây bông ổi một cách hợp lý và hiệu quả nhất. Dựa vào kết quả này người dân có thể áp dụng biện pháp bảo quản gỗ đạt hiệu quả tốt nhất, không gây ô nhiễm môi trường, không làm ảnh hưởng đến sức khỏe của mình và mọi người xung quanh. m 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Cơ sở khoa học 2. Bảo quản gỗ và tầm quan trọng của công tác bảo quản gỗ 2. Bảo quản gỗ Bảo quản gỗ là biện pháp tổng hợp giữ gìn nhằm kéo dài thời gian sử dụng, chống sự xâm nhập phá hoại của mối mọt, nấm mốc, hạn chế tác động không tốt của môi trường Bao gồm: 1) Bảo quản kỹ thuật là phương pháp bảo quản tác động vào gỗ làm cho gỗ kéo dài thời gian sử dụng, phương pháp này không dùng hóa chất như: cách ly gỗ với đất, nước, hơi ẩm; hong, phơi, sấy hoặc ngâm gỗ trong bùn ao. 2) Bảo quản bằng hoá chất: là phương pháp dùng hóa chất để phun tẩm vào gỗ, quét, ngâm gỗ tẩm gỗ hoặc xông hơi, dùng hoá chất xử lý trực tiếp sinh vật hại gỗ.

3) Bảo quản bằng biện pháp sinh học: dùng một số loài nấm, côn trùng để diệt sinh vật hại gỗ (Nguyễn Thị Bích Ngọc và cs, 2006) [9]. Tầm quan trọng của công tác bảo quản Công nghệ bảo quản nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ sử dụng lâm sản ngoài gỗ và gỗ gấp hàng chục lần so với việc sử dụng theo độ bền tự nhiên. Nhằm tăng giá trị sử dụng, hạn chế các tổn thất nặng nề do các sinh vật gây hại như mối mọt, nấm mục v.gây ra kể từ ngay sau khi chặt hạ đến suốt quá trình sử dụng. Bằng biện pháp kỹ thuật (có hoặc không sử dụng chế phẩm bảo quản) phải kéo dài tuổi thọ sử dụng gỗ và lâm sản ngoài gỗ lên nhiều lần so với gỗ không được xử lý bảo quản, góp phần đảm bảo an toàn cho các sản phẩm và công trình sử dụng lâm sản.

Công nghệ bảo quản ra đời được đánh giá là một bộ phận của cuộc cách mạng khoa học – kỹ thuật của thế kỷ XX. Nó mạng lại hiệu quả quả kinh tế lớn, tiết kiệm tài nguyên rừng, góp phần sử dụng tài nguyên hợp lý, chủ động, hiệu quả, do đó nó có vai trò trong chiến lược phát triển, bảo vệ tài nguyên rừng và trong nền kinh tế quốc dân (Nguyễn Thị Bích Ngọc và cs, 2006) [9]. m 4 Từ lâu đời nhân dân ta đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm và tìm ra các biện pháp hạn chế sự tấn công này như: Chặt tre, gỗ vào mùa đông để giảm lượng dinh dưỡng trong cây, ngâm tre gỗ dưới ao hồ để phá hủy một phần lượng dinh dưỡng đó, để gác bếp, hun khói,… Đặc điểm nổi bật là chúng ta sống trong môi trường nhiệt đới nóng ẩm. Điều kiện này thuận lợi cho sự phát triển của sinh vật nói chung song đối với sinh vật gây hại cũng hoạt động mạnh quanh năm.

Công nghệ bảo quản bằng các loại chế phẩm tự nhiên ra đời chính là đã kế thừa các thành tựu của việc nghiên cứu cơ bản về sinh vật học. Phương pháp bảo quản 2. Phương pháp ngâm thường Đặc điểm chung: Ngâm gỗ vào thuốc bảo quản trong điều kiện bình thường là một trong những phương pháp tẩm cổ điển nhất. Khi ngâm gỗ hoặc lâm sản khác trong một chất lỏng có hiện tượng sau: Sự chuyển động của các phần tử thuốc từ dung dịch vào trong gỗ (lâm sản khác) nhờ hiện tượng thẩm thấu và sự chuyển động dung dịch thuốc vào gỗ nhờ áp lực mao quản.

Hiện tượng thẩm thấu thường xảy ra ở gỗ hoặc tre có độ ẩm cao trên điểm bão hòa và ngâm trong dung dịch. Các màng tế bào được coi là màng bán thấm, tạo ra sự thấm một chiều của các phần tử thuốc từ ngoài vào. Đồng thời với quá trình thấm thuốc vào gỗ thì có một số phần tử nước từ trong gỗ chuyển động ngược trở ra vào dung dịch thuốc. Tốc độ chuyển động của hai chiều ngược nhau này phụ thuộc vào ẩm độ gỗ, nồng độ dung dịch, loại gỗ (Nguyễn Thị Bích Ngọc và cs, 2006) [9].

Phương pháp khuyếch tán Đặc điểm chung: Nguyên lý cơ bản của phương pháp chính là quá trình khuyếch tán của ion hoặc phân tử từ chế phẩm bảo quản vào gỗ. Khi gỗ có độ ẩm cao được ngâm vào dung dịch chế phẩm có nồng độ cao, hoặc quét cao xung quanh, do chênh lệch nồng độ các phân tử hoặc ion của chế phẩm từ dung dịch chuyển vào sâu trong gỗ. m 5 Ẩm độ gỗ ít nhất phải trên 50%, nồng độ dung dịch phải cao hơn gấp 2 - 3 lần so với nồng độ chế phẩm cùng loại khi tẩm bằng phương pháp khác (Nguyễn Thị Bích Ngọc và cs, 2006) [9]. Phương pháp nóng - lạnh Khi gỗ được làm nóng lên, không khí và hơi nước trong gỗ cũng bị nóng dần và dãn nở thể tích.

Song thể tích gỗ tăng không đáng kể, do vậy áp suất trong gỗ sẽ cao hơn áp suất bên ngoài, một phần không khí và hơi nước sẽ thoát ra khỏi gỗ. Khi gỗ bị chuyển sang trạng thái lạnh, không khí và hơi nước còn lại trong gỗ sẽ bị lạnh và trở về trạng thái ban đầu, thể tích không gian mà chúng chiếm chỗ sẽ nhỏ hơn. Kết quả làm cho áp suất trong khoang rỗng tế bào gỗ bị giảm, thấp hơn áp suất môi trường xung quanh. Do sự chênh lệch áp suất này, dung dịch chế phẩm lạnh sẽ dễ dàng thấm vào gỗ (Nguyễn Thị Bích Ngọc và cs, 2006) [9].

Phương pháp chân không áp lực Phương pháp này gồm hai quá trình: Tăng áp lực: Tạo ra sức ép để ép chế phẩm thấm vào gỗ, trị số áp lực thông thường 6 - 12. Hút chân không: Độ sâu chân không thường là 600 – 650 mmHg. Cụ thể hút chân không ở các thời điểm: Chân không trước khi tăng áp lực. Chân không giữa các quá trình áp lực.

Chân không sau quá trình áp lực. Trật tự của hai quá trình cơ bản này thay đổi tùy theo quy trình, tức phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Khả năng thấm chế phẩm của các loại gỗ, độ ẩm gỗ, loại chế phẩm, lượng thấm chế phẩm cần thiết… Sự thay đổi của hai quá trình đã tạo nên nhiều phương pháp tẩm gỗ như: Phương pháp tế bào đầy, phương pháp tế bào rỗng, phương pháp bán dẫn (Nguyễn Thị Bích Ngọc và cs, 2006) [9].