Nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ dịch chiết cây bông ổi tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Luận văn nghiên cứu bảo quản gỗ thông bằng dịch chiết cây bông ổi Lantana camara tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ứng dụng hiệu quả trong thực tiễn.

• Tác giả: Lèng Thanh Bách
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Tuyên
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Nông lâm kết hợp
• Đề tài: Bước đầu nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ dịch chiết cây bông ổi (Lantana camara) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• 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
• 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
• 3. Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp kế thừa
• 3.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
• 3.5. Nguyên vật liệu
• 3.6. Các bước tạo dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi
• 3.7. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
• 3.8. Phương pháp xác định lượng thuốc thấm
• 3.9. Phương pháp đánh giá hiệu lực chế phẩm bảo quản
• 3.9.1. Đánh giá hiệu lực chế phẩm đối với nấm
• 3.9.2. Đánh giá hiệu lực chế phẩm đối với mối
• 3.10. Phương pháp phân tích, xử lý và tổng hợp số liệu
• 4. Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Ảnh hưởng của nồng độ đến lượng thấm của chế phẩm chiết thân và lá cây Bông ổi thấm vào gỗ
• 4.2. Hiệu lực với nấm của chế phẩm thân và lá cây Bông ổi trên gỗ thông
• 4.2.1. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi được chiết từ nước nóng đối với nấm
• 4.2.2. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi nồng độ 15% đối với nấm
• 4.2.3. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi nồng độ 25% đối với nấm
• 4.2.4. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi nồng độ 35% đối với nấm
• 4.2.5. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi được chiết cồn đối với nấm
• 4.2.6. Hiệu lực của dịch chiết thân và lá cây Bông ổi nồng độ 15% đối với nấm
• 4.2.7. Hiệu lực của dịch chiết thân và lá cây Bông ổi nồng độ 25% đối với nấm
• 4.2.8. Hiệu lực của dịch chiết thân và lá cây Bông ổi nồng độ 35% đối với nấm
• 4.3. Hiệu lực với mối của chế phẩm từ thân và lá cây Bông ổi trên gỗ thông
• 4.3.1. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi được chiết từ nước nóng đối với mối
• 4.3.2. Hiệu lực của dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi được chiết từ cồn đối với mối
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Bảo quản gỗ thông

Bảo quản gỗ thông là một quy trình quan trọng nhằm kéo dài tuổi thọ và chất lượng của gỗ. Gỗ thông, với đặc tính nhẹ và dễ chế biến, thường bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nấm mốc, mối mọt, và biến màu. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng dịch chiết cây bông ổi như một phương pháp bảo quản tự nhiên, thân thiện với môi trường. Phương pháp này không chỉ giúp bảo vệ gỗ mà còn hạn chế tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và hệ sinh thái.

1.1. Tầm quan trọng của bảo quản gỗ

Bảo quản gỗ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng và giá trị sử dụng của gỗ. Gỗ thông, một loại gỗ phổ biến trong ngành công nghiệp, dễ bị tấn công bởi các sinh vật gây hại như nấm và mối. Việc áp dụng các phương pháp bảo quản hiệu quả giúp kéo dài tuổi thọ của gỗ, giảm thiểu tổn thất kinh tế và bảo vệ tài nguyên rừng.

1.2. Phương pháp bảo quản gỗ

Có nhiều phương pháp bảo quản gỗ được áp dụng, bao gồm phương pháp hóa học, kỹ thuật, và sinh học. Trong đó, phương pháp sử dụng dịch chiết cây bông ổi được đánh giá cao nhờ tính an toàn và hiệu quả. Phương pháp này không chỉ giúp bảo vệ gỗ khỏi các tác nhân gây hại mà còn đảm bảo tính thân thiện với môi trường.

II. Dịch chiết cây bông ổi

Dịch chiết cây bông ổi (Lantana camara) là một chế phẩm sinh học có tiềm năng lớn trong việc bảo quản gỗ. Cây bông ổi, với các hợp chất tự nhiên, có khả năng kháng nấm và côn trùng hiệu quả. Nghiên cứu này tập trung vào việc chiết xuất và đánh giá hiệu quả của dịch chiết từ thân và lá cây bông ổi trong việc bảo vệ gỗ thông khỏi các tác nhân gây hại.

2.1. Quy trình chiết xuất

Quy trình chiết xuất dịch chiết cây bông ổi bao gồm các bước như thu hái, băm nhỏ, ngâm, và lọc dịch chiết. Các thí nghiệm được tiến hành với các nồng độ khác nhau để đánh giá hiệu quả bảo quản. Kết quả cho thấy dịch chiết ở nồng độ 15%, 25%, và 35% đều có khả năng ức chế sự phát triển của nấm và mối trên gỗ thông.

2.2. Hiệu quả bảo quản

Dịch chiết cây bông ổi đã chứng minh hiệu quả trong việc bảo vệ gỗ thông khỏi các tác nhân gây hại. Các thí nghiệm cho thấy gỗ được xử lý bằng dịch chiết có khả năng chống lại nấm mốc và mối mọt tốt hơn so với gỗ không được xử lý. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi của dịch chiết trong ngành công nghiệp gỗ.

III. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Nghiên cứu này được thực hiện tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, một trong những cơ sở giáo dục hàng đầu trong lĩnh vực nông lâm nghiệp. Các thí nghiệm được tiến hành với sự hỗ trợ của các chuyên gia và trang thiết bị hiện đại, đảm bảo tính chính xác và khách quan của kết quả nghiên cứu.

3.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của dịch chiết cây bông ổi trong việc bảo quản gỗ thông. Nghiên cứu cũng nhằm xác định nồng độ tối ưu của dịch chiết để đạt được hiệu quả bảo quản cao nhất.

3.2. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy dịch chiết cây bông ổi ở nồng độ 25% và 35% có hiệu quả cao trong việc bảo vệ gỗ thông khỏi nấm mốc và mối mọt. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng của dịch chiết trong ngành công nghiệp gỗ, đặc biệt là trong bối cảnh ngày càng có nhiều quan tâm đến các phương pháp bảo quản thân thiện với môi trường.

IV. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Dịch chiết cây bông ổi có thể được sử dụng rộng rãi trong các xưởng chế biến gỗ và các hộ gia đình để bảo quản gỗ, giúp kéo dài tuổi thọ và chất lượng của sản phẩm gỗ.

4.1. Lợi ích kinh tế

Việc sử dụng dịch chiết cây bông ổi trong bảo quản gỗ giúp giảm thiểu tổn thất kinh tế do nấm mốc và mối mọt gây ra. Đồng thời, phương pháp này cũng góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người, đáp ứng xu hướng phát triển bền vững.

4.2. Hướng phát triển

Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới trong việc ứng dụng các chế phẩm sinh học trong bảo quản gỗ. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất và mở rộng ứng dụng của dịch chiết cây bông ổi trong các lĩnh vực khác.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Gỗ là nguồn vật liệu tự nhiên sở hữu nhiều đặc tính kỹ thuật ưu việt như trọng lượng nhẹ, hệ số phẩm chất cao, khả năng chịu lực, cách điện và cách âm tốt, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, xây dựng, giao thông và dân dụng. Trong bối cảnh nguồn tài nguyên rừng tự nhiên ngày càng thu hẹp, chủ trương phát triển rừng trồng tại Việt Nam tập trung vào các loài cây sinh trưởng nhanh như thông, keo lai, bạch đàn và mỡ. Tuy nhiên, do đặc thù khí hậu nhiệt đới nóng ẩm quanh năm, gỗ rừng trồng sau khi khai thác rất dễ bị các loài sinh vật hại như nấm mốc, nấm mục và mối phá hoại, làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng và tuổi thọ công trình.

Gỗ thông là một trong những nguyên liệu phổ biến của ngành chế biến gỗ nhưng có nhược điểm lớn là cấu tạo xốp, giàu chất dinh dưỡng, rất dễ bị biến màu, mục mềm và côn trùng tấn công. Để bảo vệ lâm sản, phương pháp phổ biến lâu nay là ngâm tẩm hóa chất vô cơ hoặc hợp chất hữu cơ tổng hợp công nghiệp. Mặc dù vậy, nhiều loại hóa chất bảo quản truyền thống có độc tính cao đối với con người, gây ô nhiễm nguồn nước, đất và môi trường sống, dẫn đến việc bị cấm sử dụng trên phạm vi toàn cầu. Cây Bông ổi (Lantana camara L., họ Cỏ roi ngựa - Verbenaceae), còn gọi là cây Ngũ sắc, là loài thực vật mọc hoang dại phổ biến tại các vùng đồi núi, bãi đất trống ở Việt Nam. Các bộ phận thân và lá của loài cây này chứa các hợp chất sinh học có tính kháng khuẩn, kháng nấm và xua đuổi côn trùng. Dù vậy, tại thời điểm tác giả thực hiện đề tài, chưa có công trình khoa học nào công bố về việc ứng dụng dịch chiết thân và lá cây Bông ổi trong lĩnh vực bảo quản gỗ tại Việt Nam.

Khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

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

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài được giới hạn như sau:

• Đối tượng nghiên cứu: Khả năng kháng nấm và mối hại gỗ thông của dịch chiết điều chế từ thân và lá cây Bông ổi.
• Phạm vi không gian: Thực hiện thu thập mẫu nguyên liệu thực vật và triển khai toàn bộ các thí nghiệm tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
• Phạm vi thời gian: Quá trình nghiên cứu và thực nghiệm diễn ra từ tháng 01/2019 đến tháng 06/2019.
• Phạm vi đối tượng thử nghiệm: Mẫu gỗ thử nghiệm là gỗ thông 10 tuổi được gia công thành quy cách tiêu chuẩn; nguyên liệu chiết xuất là thân và lá Bông ổi tươi; dung môi sử dụng gồm nước nóng và cồn ở 3 mức nồng độ khảo nghiệm (15%, 25%, 35%); đối tượng sinh vật hại khảo nghiệm gồm nấm gây mốc/biến màu và mối nhà (Coptotermes formosanus Shir).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về mặt lý luận, bảo quản gỗ là tập hợp các giải pháp kỹ thuật nhằm kéo dài thời gian sử dụng, ngăn chặn sự xâm nhiễm và phá hoại của nấm, côn trùng và các yếu tố môi trường. Cơ sở khoa học của đề tài dựa trên ba nhóm nguyên lý chính:

• Cơ chế tác động sinh học của chế phẩm: Khi thấm vào gỗ, các hoạt chất sinh học tự nhiên làm biến đổi môi trường sống của vi sinh vật, ức chế quá trình nảy mầm của bào tử nấm hoặc phản ứng trực tiếp với tế bào nấm làm biến dạng và tiêu diệt chúng. Đối với mối, chế phẩm sinh học gây tê liệt hệ thần kinh qua tiếp xúc trực tiếp hoặc đường tiêu hóa, đồng thời tiêu diệt hệ vi sinh vật cộng sinh và men tiêu hóa xenluloza trong ruột mối, khiến mối không thể chuyển hóa thức ăn và chết.
• Cơ chế thấm chất lỏng vào gỗ: Quá trình thấm diễn ra chủ yếu qua hiện tượng mao dẫn khi độ ẩm của gỗ ở mức dưới điểm bão hòa thớ gỗ (độ ẩm thử nghiệm $\le 20%$). Khoảng cách giữa các tế bào sợi gỗ và quản bào co hẹp làm bán kính mao quản giảm, tạo áp lực mao dẫn thuận lợi. Đồng thời, các phân tử xenluloza phân cực hút dung môi tạo mối liên kết điện hóa, kết hợp với sự chênh lệch nồng độ chất tan giữa dung dịch bên ngoài và cấu trúc mao quản bên trong thúc đẩy quá trình thẩm thấu.
• Đặc tính nguyên liệu gỗ thông 10 tuổi: Gỗ giác và gỗ lõi phân biệt, thớ thô, không có lỗ mạch, quản bào chiếm 90% thể tích với chiều dài trung bình 2,59 mm; tia gỗ chiếm 5–6% thể tích; số lượng ống dẫn nhựa dọc là 1. Các chỉ tiêu cơ lý gồm: giới hạn bền khi nén ngang thớ toàn bộ theo chiều tiếp tuyến và xuyên tâm đạt 22 kg/cm²; nén ngang thớ cục bộ đạt 38 kg/cm² (tiếp tuyến) và 40 kg/cm² (xuyên tâm); độ cưỡng tính mặt cắt ngang 500 kg/cm², xuyên tâm 400 kg/cm², tiếp tuyến 450 kg/cm²; giới hạn bền uốn tĩnh theo chiều xuyên tâm đạt 420 kg/cm² và tiếp tuyến đạt 450 kg/cm².

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế đồng bộ theo các tiêu chuẩn chuyên ngành lâm nghiệp:

• Chuẩn bị nguyên liệu và quy cách mẫu: Gỗ thông được xẻ và gia công thành các thanh mẫu kích thước $10 \times 25 \times 250$ mm theo đúng ba chiều giải phẫu (xuyên tâm, tiếp tuyến, dọc thớ), phơi sấy về độ ẩm kỹ thuật $\le 20%$. Thân và lá cây Bông ổi tươi được thu hái, băm nhỏ và chiết xuất theo tỷ lệ 1 kg nguyên liệu tươi với 2 lít dung môi (cồn ở nhiệt độ thường hoặc nước nóng). Dung dịch lọc được pha chế thành các công thức nồng độ 15%, 25%, 35% cho cả hai loại dung môi, cùng hai công thức đối chứng (đối chứng ngâm nước lã và đối chứng ngâm dung dịch cồn 35% pha với 65% nước).
• Phương pháp ngâm tẩm và xác định lượng thuốc thấm: Áp dụng phương pháp ngâm thường trong thời gian 7 ngày (1 tuần). Lượng thuốc thấm vào gỗ ($M_o$, đơn vị kg/m³) được xác định dựa trên chênh lệch khối lượng mẫu trước khi ngâm ($M_1$) và sau khi ngâm ($M_2$), nồng độ dung dịch ($C$) và thể tích mẫu gỗ ($V_t$) theo công thức: $$M_o = \frac{(M_2 - M_1) \times C \times 10}{V_t}$$
• Phương pháp đánh giá hiệu lực phòng chống nấm: Thực hiện theo phương pháp của Lê Văn Lâm và cộng sự (2006). Mẫu gỗ sau ngâm tẩm được bố trí thử nghiệm trong 3 tuần tại khu vực đất ẩm có nấm hoạt động mạnh, đối chứng với mẫu không xử lý. Hiệu lực được chấm điểm dựa trên 3 tiêu chí: 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 đánh giá: tỷ lệ đạt từ 0% đến 30% cho 3 điểm; từ 30% đến 60% cho 2 điểm; trên 60% cho 1 điểm. Tổng điểm 3 chỉ tiêu từ 3 đến 4 điểm xếp loại Tốt, từ 5 đến 7 điểm xếp loại Trung bình, từ 8 đến 9 điểm xếp loại Xấu.
• Phương pháp đánh giá hiệu lực phòng chống mối: Thực hiện khảo nghiệm với loài mối nhà (Coptotermes formosanus Shir) bằng hộp nhử mối đặt tại các vị trí mối hoạt động mạnh trong 1 tháng. Đánh giá dựa trên 3 tiêu chí: phần trăm số mẫu có vết mối ăn ($T_v$), phần trăm số mẫu có vết mối ăn rộng $\ge 1\text{ cm}^2$ ($T_{vr}$) và phần trăm số mẫu có vết mối ăn sâu $\ge 1\text{ mm}$ ($T_{vs}$). Cách thức cho điểm và phân hạng chất lượng tương tự thang đo hiệu lực đối với nấm.
• Xử lý số liệu: Dữ liệu thực nghiệm được tổng hợp, lập bảng và phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA) trên phần mềm Microsoft Excel để xác định mức ý nghĩa thống kê của các biến số thực nghiệm.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu sử dụng gỗ thông rừng trồng ngày càng tăng trong công nghiệp và dân dụng, đi kèm với nguy cơ xâm hại thường trực của nấm và mối mọt. Tác giả nhấn mạnh xu hướng toàn cầu trong việc tìm kiếm các chế phẩm bảo quản sinh học có nguồn gốc tự nhiên nhằm thay thế các hóa chất tổng hợp độc hại đã bị cấm. Cây Bông ổi được xác định là nguồn vật liệu giàu tiềm năng chưa từng được nghiên cứu ứng dụng bảo quản gỗ tại Việt Nam. Phần này đồng thời xác lập hệ thống 3 mục tiêu cụ thể, ý nghĩa học tập, ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn phục vụ đời sống sản xuất lâm sản.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện cơ sở khoa học về bảo quản gỗ, phân tích các phương pháp bảo quản lâm sản truyền thống và hiện đại (ngâm thường, khuếch tán, nóng - lạnh, chân không áp lực, bóc vỏ, phơi sấy, hun khói, tẩm cây đứng, thay thế nhựa, phun quét). Tác giả làm rõ các nhân tố ảnh hưởng đến độ thấm thuốc của gỗ thông và phân tích cơ chế tác động của thuốc đối với nấm và mối. Bên cạnh đó, chương tổng quan lược khảo các nghiên cứu quốc tế về hoạt tính sinh học của cây Bông ổi (khả năng kháng khuẩn, diệt ấu trùng muỗi, chống giun, hấp thụ kim loại nặng) và hệ thống hóa các nghiên cứu bảo quản gỗ bằng dịch chiết thực vật tại Việt Nam (dịch chiết sả java, tô mộc, lá xoan, lá trúc đào). Cuối cùng, tác giả trình bày đặc điểm thực vật học, thành phần hóa học (tinh dầu, alcaloid lantanin, terpen bicyclic, triterpenes) và dược tính của cây Bông ổi.

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

Tác giả cụ thể hóa toàn bộ quy trình công nghệ và phương pháp thực nghiệm tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Nội dung bao gồm quy cách mẫu gỗ thông 10 tuổi ($10 \times 25 \times 250$ mm), phương pháp thu hái và băm nhỏ thân lá Bông ổi tươi, quy trình chiết xuất bằng dung môi nước nóng và cồn theo tỷ lệ 2:1. Tác giả mô tả chi tiết 8 công thức phối trộn thí nghiệm (nồng độ 15%, 25%, 35% cho mỗi dung môi và 2 nhóm đối chứng), thiết bị đo lường thí nghiệm (cân điện tử, thước kẹp Panme, máy đo độ ẩm gỗ), công thức tính lượng thuốc thấm $M_o$, quy trình phơi mẫu về độ ẩm $\le 20%$, cũng như phương pháp thử nghiệm sinh học hiện trường đối với nấm mốc (3 tuần) và mối nhà (1 tháng) kèm hệ thống công thức tính toán và bảng điểm phân hạng hiệu lực.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Đây là chương trọng tâm trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu được:

• Lượng chế phẩm thấm vào gỗ: Nồng độ dung dịch tỷ lệ thuận với lượng thấm. Khi ngâm 7 ngày bằng nước nóng, lượng thuốc thấm đạt 3,032 kg/m³ (ở nồng độ 15%), tăng lên 4,892 kg/m³ (25%) và 5,856 kg/m³ (35%). Khi ngâm bằng dung môi cồn, lượng thấm lần lượt là 2,878 kg/m³ (15%), 4,630 kg/m³ (25%) và đạt cao nhất 6,658 kg/m³ (35%). Phân tích ANOVA khẳng định ảnh hưởng của nồng độ đến lượng thuốc thấm có ý nghĩa thống kê cao ($p = 0,000$ đối với cồn và $p = 0,008$ đối với nước nóng).
• Hiệu lực phòng chống nấm: Các mẫu đối chứng không xử lý bị nấm mốc xâm hại toàn bộ diện tích bề mặt (diện tích biến màu đạt 7,51 cm² ở nhóm nước nóng và 8,03 cm² ở nhóm cồn). Ngược lại, các mẫu ngâm dịch chiết Bông ổi hạn chế rõ rệt nấm xâm nhập. Ở phương pháp chiết nước nóng, diện tích biến màu trung bình chỉ còn 0,518 cm² (nồng độ 15%), 0,483 cm² (nồng độ 25%) và 0,262 cm² (nồng độ 35%). Điểm đánh giá của cả ba mức nồng độ đều đạt 3 điểm (mức Tốt). Kết quả phân tích ANOVA cho thấy sự khác biệt về diện tích nấm xâm nhập giữa các mức nồng độ ngâm nước nóng không có ý nghĩa thống kê ($F = 0,505$; $p = 0,609 > 0,05$), chứng minh ngay từ nồng độ thấp 15% chế phẩm đã phát huy khả năng kháng nấm hiệu quả. Với dung môi cồn ở nồng độ 15%, diện tích biến màu trung bình là 1,994 cm² ($T_{bm} = 68,62%$), tổng điểm vẫn đạt 3 điểm (loại Tốt).
• Hiệu lực phòng chống mối: Tác giả trình bày kết quả thử nghiệm 1 tháng bằng hộp nhử mối đối với loài mối nhà Coptotermes formosanus Shir, đánh giá sự chênh lệch rõ rệt về tỷ lệ mẫu bị mối ăn hại giữa các mẫu tẩm chế phẩm và mẫu đối chứng.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tác giả đúc kết các phát hiện thực nghiệm cốt lõi về mối tương quan giữa nồng độ và khả năng thấm thuốc, khẳng định dịch chiết thân và lá cây Bông ổi ở cả hai phương pháp tách bằng cồn và nước nóng đều có hiệu lực bảo quản tốt đối với nấm hại gỗ thông. Tác giả kiến nghị đưa kết quả vào áp dụng thực tế tại địa phương, đồng thời đề xuất các hướng nghiên cứu mở rộng tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận cung cấp hệ thống số liệu định lượng chi tiết về khả năng thấm và hiệu lực bảo vệ sinh học của dịch chiết cây Bông ổi trên gỗ thông:

Phương pháp chiết xuất	Nồng độ dung dịch (%)	Lượng thuốc thấm trung bình (kg/m³)	Tỷ lệ diện tích biến màu $T_{bm}$ (%)	Tỷ lệ mục mềm $T_{mm}$ (%)	Tỷ lệ hao hụt khối lượng $T_{hh}$ (%)	Tổng điểm đánh giá	Xếp loại hiệu lực với nấm
Tách bằng nước nóng	15%	3,032	93,03	100	100	3	Tốt
	25%	4,892	91,52	100	100	3	Tốt
	35%	5,856	95,07	100	100	3	Tốt
Tách bằng cồn	15%	2,878	68,62	100	100	3	Tốt
	25%	4,630	Đạt yêu cầu	100	100	3	Tốt
	35%	6,658	Đạt yêu cầu	100	100	3	Tốt

Phân tích phương sai ANOVA đối với lượng thuốc thấm cho thấy:

• Nhóm dung môi cồn đạt giá trị thống kê $F = 19,646$ với $p = 0,000 < 0,05$.
• Nhóm dung môi nước nóng đạt giá trị thống kê $F = 5,858$ với $p = 0,008 < 0,05$. Cả hai dung môi đều chứng minh nồng độ chế phẩm tác động có ý nghĩa thống kê tới lượng thuốc lưu giữ trong thớ gỗ thông, trong đó dung môi cồn ở nồng độ 35% cho lượng thấm cao nhất (6,658 kg/m³).

Về giải pháp và đóng góp:

• Đề tài là công trình thực nghiệm đầu tiên tại Việt Nam chứng minh tính khả thi của việc sử dụng dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi (Lantana camara) để bảo quản gỗ thông rừng trồng.
• Tác giả đề xuất quy trình kỹ thuật đơn giản, sử dụng nguyên liệu thực vật sẵn có, dễ khai thác, có thể chuyển giao cho các xưởng chế biến gỗ và các hộ gia đình nhằm thay thế các loại hóa chất bảo quản công nghiệp độc hại, góp phần bảo vệ sức khỏe con người và tránh ô nhiễm nguồn nước.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận phản ánh một số giới hạn thực nghiệm do điều kiện nghiên cứu bước đầu:

• Thời gian theo dõi thực nghiệm còn ngắn (3 tuần đối với nấm và 1 tháng đối với mối), chưa đánh giá được độ bền sinh học dài hạn của gỗ ngâm tẩm qua các mùa trong năm.
• Phương pháp xử lý chỉ mới áp dụng phương pháp ngâm thường ở áp suất khí quyển, chưa khảo sát các công nghệ ngâm tẩm sâu như phương pháp nóng - lạnh hay phương pháp chân không áp lực.
• Đề tài chưa tiến hành phân tích định tính và định lượng thành phần hóa học chi tiết của các hợp chất có hoạt tính diệt nấm/mối cụ thể trong dịch chiết trước và sau khi ngâm tẩm, cũng như chưa kiểm tra độ bền rửa trôi của hoạt chất khi gỗ tiếp xúc với nước ngoài trời.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả gợi mở:

• Kéo dài thời gian thử nghiệm hiện trường trên bãi thử tự nhiên để xác định chính xác vòng đời bảo quản của chế phẩm.
• Nghiên cứu phối hợp các phương pháp tẩm áp lực nhằm nâng cao chiều sâu thấm thuốc vào sâu trong ruột gỗ.
• Mở rộng khảo nghiệm hiệu lực của dịch chiết cây Bông ổi trên các loài gỗ rừng trồng mọc nhanh khác như keo lai, bạch đàn và mỡ.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho các nhóm đối tượng:

• Sinh viên và học viên chuyên ngành: Là tài liệu tham khảo cụ thể cho sinh viên ngành Nông lâm kết hợp, Chế biến lâm sản và Lâm học khi xây dựng đề cương nghiên cứu, thiết kế thí nghiệm ngâm tẩm và xử lý dữ liệu thống kê sinh học (ANOVA).
• Phần nội dung đáng tham khảo nhất: Quy trình công nghệ chiết xuất dịch Bông ổi bằng nước nóng và cồn (tỷ lệ 2:1); phương pháp bố trí mẫu ngâm thường 7 ngày; hệ thống công thức tính lượng thuốc thấm và tiêu chuẩn đánh giá hiệu lực phòng trừ nấm mốc, mối nhà theo tiêu chuẩn chuyên ngành lâm nghiệp.
• Cơ sở sản xuất và xưởng mộc dân dụng: Cung cấp thông số kỹ thuật thực nghiệm để thử nghiệm tự chế biến thuốc ngâm tẩm gỗ thông thân thiện với môi trường, phục vụ bảo quản sản phẩm mộc gia dụng quy mô vừa và nhỏ.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ điều chế dịch chiết thân và lá cây Bông ổi với dung môi được tác giả thực hiện như thế nào?
Thân và lá cây Bông ổi tươi sau khi thu hái được băm nhỏ và ngâm chiết với dung môi theo tỷ lệ 1 kg nguyên liệu tươi với 2 lít dung môi (tỷ lệ 1:2 tính theo khối lượng/thể tích), áp dụng đồng thời cho cả dung môi cồn ở nhiệt độ thường và dung môi nước nóng.

2. Lượng thuốc thấm vào gỗ thông biến thiên ra sao theo nồng độ và dung môi?
Lượng thuốc thấm tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch. Ở phương pháp chiết cồn, lượng thấm tăng từ 2,878 kg/m³ (nồng độ 15%) lên 4,630 kg/m³ (25%) và đạt 6,658 kg/m³ (35%). Ở phương pháp chiết nước nóng, lượng thấm tăng từ 3,032 kg/m³ (15%) lên 4,892 kg/m³ (25%) và 5,856 kg/m³ (35%).

3. Phân tích thống kê ANOVA chỉ ra điều gì về sự khác biệt giữa các nồng độ dung dịch đối với lượng thuốc thấm?
Kết quả phân tích phương sai ANOVA khẳng định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê rất rõ rệt: nhóm ngâm chiết bằng cồn đạt $F = 19,646$ với mức ý nghĩa $p = 0,000 < 0,05$; nhóm ngâm chiết bằng nước nóng đạt $F = 5,858$ với $p = 0,008 < 0,05$.

4. Khảo nghiệm khả năng kháng nấm cho thấy nồng độ có ảnh hưởng quyết định đến việc phân hạng hiệu lực không?
Không. Dù nồng độ 35% cho diện tích biến màu nhỏ nhất (0,262 cm²), phân tích ANOVA đối với nhóm nước nóng cho giá trị $F = 0,505$ và $p = 0,609 > 0,05$, chứng minh sự khác biệt giữa các nồng độ 15%, 25% và 35% không có ý nghĩa thống kê; tất cả các mức nồng độ đều đạt tổng điểm đánh giá là 3 điểm, xếp loại Tốt theo tiêu chuẩn đánh giá.

5. Loài mối nào được sử dụng trong phép thử sinh học và kích thước mẫu gỗ thông thử nghiệm là bao nhiêu?
Loài mối được lựa chọn thử nghiệm là mối nhà có tên khoa học Coptotermes formosanus Shir, thử nghiệm bằng phương pháp đặt hộp nhử mối trong thời gian 1 tháng. Quy cách các thanh mẫu gỗ thông 10 tuổi sử dụng xuyên suốt các thí nghiệm có kích thước đồng nhất $10 \times 25 \times 250$ mm.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Lèng Thanh Bách đã bước đầu xác lập cơ sở khoa học và thực nghiệm cho việc ứng dụng dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi (Lantana camara) trong công tác bảo quản gỗ thông 10 tuổi tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu chứng minh nồng độ dung dịch chiết tỷ lệ thuận với lượng chế phẩm thấm vào gỗ thông, đồng thời chế phẩm ở cả hai dạng dung môi nước nóng và cồn đều phát huy hiệu lực kháng nấm mốc tốt và hạn chế sự gây hại của mối nhà (Coptotermes formosanus Shir). Công trình cung cấp giải pháp kỹ thuật có nguồn gốc sinh học khả thi, an toàn với sức khỏe con người và thân thiện với môi trường, mở ra tiềm năng ứng dụng thực tế trong ngành chế biến lâm sản tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Gỗ là loại vật liệu có rất nhiều ưu điểm như nhẹ, có hệ số phẩm chất cao, có khả năng chịu lực tốt, cách điện cách âm tốt…Do đó được con người biết tới và sự dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, kiến trúc, xây dựng, khai khoáng…Những năm gần đây lâm nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nước ta, do vậy nhu cầu về sự dụng các sản phẩm từ gỗ và lâm sản ngoài gỗ ngày càng tăng lên về số lượng và chất lượng. Nhà nước đã có những chủ trương về phát triển rừng trồng, đặc biệt chú trọng phát triển các loài cây gỗ rừng mọc nhanh như: thông, keo lai, bạch đàn , mỡ. Nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới, hầu hết các loại gỗ rừng trồng đều bị côn trùng như mối và nấm gây hại ngay sau khi khai thác , trong quá trình chế biến và sử dụng. Nhằm giải quyết vấn đề đó nghành chế biến lâm sản đã không ngừng nghiên cứu quy trình công nghệ bảo quản gỗ.

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. Gỗ Thông là một trong những loại gỗ được sử dụng khá phổ biến trong ngành công nghiệp chế biến gỗ. Với những đặc tính thông dụng của một loại gỗ tốt thì gỗ thông đang dần có một thị trường khá phát triển.

Tuy nhiên do các đặc điểm cấu tạo của gỗ làm cho gỗ dễ bị mốc mục,biến màu,dễ cháy, dễ bị côn trùng sâu nấm phá hoại. 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. Cây Bông ổi có Tên khác là Cây Ngũ sắc. Cây Bông ổi có Tên khoa học: Lantana camara L., họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae).

Bông ổi là loài cây nhỏ, nhiều cành ngang, có lông và gai ngắn quặp về phía dưới. Lá hình bầu dục, nhọn, mặt lá h 2 xù xì, mép lá có răng cưa; mặt trên có lông ngắn cứng, mặt dưới lông mềm hơn; phiến lá dài 3–9 cm, rộng 3–6 cm; cuống lá ngắn, phía trên cuống có dìa. Hoa không cuống, nhiều giống màu trắng, vàng, vàng cam, tím hay đỏ mọc thành bông dạng hình cầu; hoa có lá bắc hình mũi giáo. Đài hình chuông, có hai môi.

Tràng hình ống có bốn thùy không đều. Quả hình cầu, màu đỏ nằm trong lá đài, chứa hai hạch cứng, xù xì. Cây gốc ở Trung Mỹ, được nhập trồng làm cảnh, nay phổ biến rộng rãi, mọc hoang ở các bãi đất trống, đồi núi, ven bờ biển. Các bộ phận của cây thu hái vào mùa khô, phơi hay sấy khô cũng có khi dùng tươi.

Tuy nhiên, tại Việt Nam chưa có công trình nào công bố kết quả nghiên cứu về dịch chiết từ thân và lá cây Bông ổi trong bảo quản gỗ. Do vậy, để có cơ sở khoa học về cách sử dụng chế phẩm chiết thân và lá cây Bông ổi, một loại chế phẩm bảo quản lâm sản có nguồn gốc thực vật thân thiện với môi trường vào phục vụ sản xuất nên tôi lựa chọn nghiên cứu cây Bông ổi và lựa chọn cây Thông là loại gỗ rừng trồng được trồng phổ biến tại Việt Nam để thử nghiệm với tên đề tài “Bước đầu nghiên cứu bảo quản gỗ thông từ dịch chiết cây Bông ổi (Lantana camara) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài 1.