Đặt vấn đề Những năm gần đây lâm nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nước ta, do vậy nhu cầu về sử dụng các sản phẩm từ gỗ và lâm sản ngoài gỗ ngày càng tăng lên về số lượng và chất lượng. Ngành công nghệ chế biến lâm sản đứng trước thực trạng bị thiếu nguyên liệu trầm trọng, vì vậy chuyển đổi sang sử dụng gỗ mọc nhanh rừng trồng làm nguyên liệu cho quá tŕnh sản xuất cộng với việc sử dụng gỗ hợp lý và có hiệu quả là một trong những vấn đề được quan tâm hiện nay trong chế biến gỗ. 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.v… Tuy nhiên, khi áp dụng các biện pháp bảo quản kế trên cùng 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 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 gây hại lâm sản, thuốc chống cháy cho gỗ. h 2 Hiện nay, thuốc bảo quản lâm sản được dùng ở Việt Nam và trên thế giới hầu hết là hỗn hợp các hóa chất vô cơ hoặc hợp chất hữu cơ tổng hợp trong công nghiệp hóa học.
Tuy vậy, một số hóa chất do độc tố cao với con người và môi trường sống nên đã bị cấm sử dụng trên phạm vi toàn cầu. Đây chính là lý do thúc đẩy công tác nghiên cứu tìm kiếm những hợp chất sinh học vừa có tính năng phòng trừ sinh vật hại lâm sản vừa đáp ứng được tiêu chí an toàn. Với điều kiện tự nhiên ưu đãi, hệ thực vật của Việt nam rất đa dạng và phong phú về thành phần loài, trong đó có cây Tô mộc thuộc loại cây gỗ, thân và cành có gai, gỗ màu đỏ nâu. Lá mọc cách, kép 2 lần lông chim chẵn, có tới 12 – 14 đôi lá chét.
Hoa mọc thành chùm ở đầu cành, màu vàng, hình cánh bướm. Quả loại đậu, dẹt, vỏ cứng, có sừng nhọn ở đầu quả, trong chứa 3 – 4 hạt, màu nâu. Cây được trồng nhiều ở các tỉnh miền núi như: Lai châu, Hòa Bình, Sơn La, Lạng Sơn… Các nước Ấn Độ, Malaysia cũng có Tô mộc.Dịch chiết từ lá Tô mộc có tác dụng sát khuẩn, tiêu viêm, lưu thông khí huyết. Dùng chữa các chứng bệnh như: Tiêu chảy, nhiễm khuẩn đường ruột, phụ nữ bế kinh, sản hậu, chấn thương ứ huyết, bụng trướng đau (Đỗ Tất Lợi, 2004) [3].
Một số nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng dịch chiết lá Tô mộc có khả năng kháng khuẩn và phòng trừ côn trùng. Tuy nhiên, tại Việt Nam chưa có công trình nào công bố kết quả nghiên cứu về dịch chiết Tô mộc trong bảo quản gỗ. Do vậy, để có cơ sở khoa học về cách sử dụng chế phẩm chiết từ lá Tô mộc, một loại chế phẩm bảo quản lâm sản có nguồn gốc từ thực vật thân thiện với môi trường vào phục vụ sản xuất nên chúng tôi lựa chọn nghiên cứu Tô mộc và lựa chọn cây Thông đuôi ngựa là loại gỗ rừng trồng được trồng phổ biến tại Việt Nam để thử nghiệm với tên đề tài: “Nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ chế phẩm chiết suất từ lá cây Tô mộc (Caesalpinia sappan) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên’’ h 3 1. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài 1.
Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được hiệu lực của lá Tô mộc đến khả năng phòng trừ mối ở gỗ thông. Đánh giá được hiệu lực của lá Tô mộc đến khả năng phòng trừ nấm ở gỗ thông. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học Đề tài mở ra hướng nghiên cứu bảo quản gỗ Thông bằng chế phẩm chiết suất từ lá Tô mộc 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. Ý nghĩa thực tiễn Về phương diện thực tiễn kết quả nghiên cứu cho ta biết được chế phẩm chết suất từ lá Tô mộc sẽ giúp cho các xưởng mộc và các hộ gia đình biết được công dụng của chế phẩm có tác dụng bảo quản gỗ, phòng nấm mốc và biến màu gỗ. 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 ảnh hưởng đến sức khỏe của chính họ và mọi người xung quanh. Có thể làm tư liệu tham khảo cho các công trình xây dựng trong việc bảo quản gỗ thông khỏi bị nấm mốc và biến màu gỗ, hiệu quả sử dụng gỗ được lâu dài và hiệu quả hơn.
h 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 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, hà, hạn chế tác động không tốt của môi trường.
Bao gồm: 1) Bảo quản kĩ 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 li 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 lí 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 các cộng sự, 2006) [4]. 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 kinh tế lớn, tiết h 5 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.
Phương pháp bảo quản 2. Phương pháp ngâm thường Ðặc 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. Ðồng thời với quá trình thấm thuốc vào gỗ thì có một số phần tử nước từ trong gỗ chuyển động 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 các cộng sự, 2006) [4]. 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 (Lê Xuân Tình và các cộng sự, 1993) [7].
Phương pháp khuyếch tán Ðặc 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 ðộ 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 (Nguyễn Thị Tuyên, 2008) [8]. 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. 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 - 12.105pa Hút chân không: Ðộ 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.