Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật sử dụng phụ phẩm trong sản xuất dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu và tuyến trùng hại bắp cải tại hà nội

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật tận dụng phụ phẩm dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu, tuyến trùng hiệu quả cho bắp cải tại Hà Nội.

• Tác giả: Nguyễn Hồng Phúc
• Người hướng dẫn: Trần Minh Quân
• Trường học: Đại học Thái Nguyên - Trường Đại học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu kỹ thuật sử dụng phụ phẩm trong sản xuất dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu và tuyến trùng hại bắp cải tại Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu về việc sử dụng phụ phẩm dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu và tuyến trùng cho cây bắp cải tại Hà Nội có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh hiện nay. Việc sử dụng các sản phẩm tự nhiên trong nông nghiệp đang ngày càng được ưa chuộng, nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực của hóa chất lên sức khỏe con người và môi trường. Phụ phẩm nông nghiệp như bã hạt chè không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí mà còn có thể trở thành nguồn nguyên liệu quý giá trong sản xuất nông nghiệp bền vững. Theo nghiên cứu, bã hạt chè chứa hàm lượng Saponin cao, có khả năng diệt sâu hại và tuyến trùng hiệu quả. Điều này mở ra hướng đi mới cho nông dân trong việc bảo vệ cây trồng mà không cần phụ thuộc vào hóa chất độc hại.

II. Mục đích và yêu cầu của đề tài

Mục đích chính của nghiên cứu là xác định được kỹ thuật sử dụng bã hạt chè để trừ và giảm thiểu các đối tượng sâu hại trên cây bắp cải tại Hà Nội. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định phương pháp sử dụng, liều lượng, và thời gian cách ly của bã hạt chè trên cây trồng. Yêu cầu đặt ra là phải đảm bảo hiệu quả trong việc bảo vệ thực vật, đồng thời không gây hại cho sức khỏe người tiêu dùng. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng phương pháp sinh học trong sản xuất nông nghiệp, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu sẽ có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc ứng dụng Saponin từ bã hạt chè để trừ các đối tượng sâu hại trên cây bắp cải và trong đất. Điều này không chỉ tạo cơ sở cho việc nghiên cứu khả năng ứng dụng của nhiều sản phẩm thảo mộc khác mà còn góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao năng suất cây trồng. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài nằm ở việc khuyến khích nông dân sử dụng các sản phẩm tự nhiên, giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại, từ đó bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và môi trường sinh thái. Việc này cũng phù hợp với xu hướng sản xuất nông nghiệp sạch và bền vững hiện nay.

IV. Tổng quan tài liệu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật từ nguồn gốc thảo mộc có nhiều lợi ích. Trên thế giới, có khoảng 2000 loài cây có chứa chất độc có khả năng trừ sâu. Tại Việt Nam, đã phát hiện khoảng 335 loài cây có khả năng trừ sâu, trong đó có nhiều loài có hiệu quả cao. Các hợp chất như Rotenon, Azadirachtin, và Pyrethrin đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, việc nghiên cứu ứng dụng bã hạt chè trong phòng trừ sâu hại vẫn còn hạn chế. Do đó, nghiên cứu này sẽ đóng góp vào việc phát triển các sản phẩm sinh học an toàn và hiệu quả cho nông nghiệp.

V. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu sẽ bao gồm việc xác định kích thước hạt chè phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu trong việc trừ sâu và tuyến trùng. Nghiên cứu sẽ tiến hành thử nghiệm với các liều lượng khác nhau của bã hạt chè, đồng thời đánh giá hiệu quả của chúng trên cây bắp cải. Các phương pháp phân tích sẽ được áp dụng để đánh giá hiệu quả của bã hạt chè trong việc kiểm soát sâu hại và tuyến trùng. Kết quả thu được sẽ được so sánh với các phương pháp truyền thống để xác định tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng bã hạt chè trong sản xuất nông nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số kết quả nghiên cứu về việc ứng dụng thuốc BVTV trừ sâu thảo mộc trên thế giới Từ xa xưa, nông dân ở nhiều nước trên thế giới đã biết sử dụng một số loài thực vật chứa chất độc để trừ một số loại côn trùng gây hại trên cây trồng và gia súc bằng cách phun lên cây hay dùng nước chiết để tắm cho gia súc. Trên thế giới có khoảng 2000 loài cây có chất độc, trong đó có 10-12 loài cây được dùng phổ biến. Ở Việt Nam, đã phát hiện khoảng 335 loài cây độc, gần 40 loài cây độc có khả năng trừ sâu (trong đó có 10 loài có khả năng diệt sâu tốt) [7].

Những hợp chất trừ sâu thảo mộc thông dụng như Rotenon và Rotenoit, Arteminisinin, Azadirachtin, Cnidiadin, Matrine, Pyrethrin và Nicotin đều là những loại Ancaloit, Este, Glucozit v. có trong một số bộ phận của một số loài cây. Hàm lượng chất độc phụ thuộc loài cây, bộ phận cây, điều kiện sống và thời gian thu hái chúng. Nói chung, các chất này rất dễ bị phân huỷ dưới tác động của oxy hoá, ánh sáng (đặc biệt các tia cực tím), ẩm độ , nhiệt độ và pH môi trường, nên chúng ít gây độc cho môi sinh môi trường.

Nhưng cũng vì đặc tính này, nên điều kiện thu hái, bảo quản và kỹ thuật chế biến ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của sản phẩm. Trừ Nicotin, còn các thuốc thảo mộc khác đang được nghiên cứu sử dụng. Thuốc trừ sâu thảo mộc diệt côn trùng bằng con đường tiếp xúc, vị độc hoặc xông hơi. Phổ tác động thường không rộng.

Một số loại còn có khả năng diệt cả nhện hại cây. Sau khi xâm nhập, thuốc nhanh chóng tác động đến hệ thần kinh, gây tê liệt và làm chết côn trùng. Trừ Nicotin (thuốc rất độc với động vật máu nóng, có thể gây ung thư, nên đã bị cấm ở nhiều nước, trong đó có Việt nam), Ryania và Sabadilla, các thuốc thảo mộc nói chung ít độc đối với người và động vật máu nóng, các sinh vật có ích và động vật hoang dã. Do thuốc trừ sâu thảo mộc nhanh bị phân huỷ, nên chúng không tích luỹ trong cơ thể sinh vật, trong môi trường và không gây hiện tượng sâu chống thuốc.

Thuốc 4 thảo mộc rất an toàn đối với thực vật, thậm chí trong một số trường hợp chúng còn kích thích cây phát triển. Do việc thu hái bảo quản khó khăn, giá thành đắt, nên trong một thời gian dài, các thuốc trừ sâu thảo mộc đã bị các thuốc trừ sâu hoá học lấn át. Ngày nay, với yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng được nâng cao, cộng với kỹ thuật gia công được phát triển, nên nhiều thuốc trừ sâu thảo mộc được dùng trở lại, đã đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần bảo vệ môi trường. Nhiều chất mới được phát hiện dùng làm thuốc trừ sâu như tinh dàu chàm, tinh dàu bạch đàn, tinh dầu tỏi v.

Một số hoạt chất thảo mộc được dùng làm thuốc trừ sâu có mặt ở Việt nam: -Pyrethrin: có trong hoa cây cúc sát trùng Chrysanthemum leucanthemum và các cây Chrysanthemum khác. Tác động mạnh đến côn trùng bằng con đường tiếp xúc; tác động yếu hơn đến các loài nhện, bằng cách bịt kênh vận chuyển ion Na+ , kéo dài giai đoạn mở, vì thế, côn trùng bị quật ngã và chết nhanh. Thuốc được dùng trừ côn trùng và nhện trên rau, chè, nhiều cây trồng, cây cảnh; côn trùng ký sinh trên gia súc và động vật trong nhà. Có độ độc rất thấp với người, động vật máu nóng và môi trường.

Ngày nay, bắt chước các pyrethrin tự nhiên, người ta đã tổng hợp ra vài chục hợp chất pyrethroid khác, trở thành một nhóm thuốc trừ sâu lớn, có nhiều ưu điểm hơn pyrethrin tự nhiên. Rotenon và các rotenoit: là các alkaloid có trong rễ, thân lá, hạt của một số loài cây thuộc họ Papilionaceae ( đặc biệt có nhiều trong rễ cây Derris spp., nhất là Derris eliptica). Gây độc bằng cách ức chế sự chuyển hoá trong hô hấp, gây rối chuyển hoá điện tử của NADH và dehydrogenaza, tách và vận chuyển hydro từ cơ chất đến ubiquinon; men citorom b, CX1, C và men oxydaza có tác dụng xúc tác vận chuyển điện tử đến oxy, hoạt hoá oxy phân tử và coenzym Q, làm giảm nghiêm trọng tiêu thụ oxi, ức chế hô hấp trong ty thể. Rotenon và các rotenoit tác động đến côn trùng (rệp muội, bọ trĩ, ngài, các bọ cánh cứng) và nhện bằng con đường tiếp xúc mạnh và vị độc.

Ngoài ra còn dùng để trừ kiến lửa, muỗi ở đầm lầy; trừ ve bét, dòi ký sinh trên động vật; trừ côn trùng trong nhà và trừ cá dữ trong ruộng nuôi 5 tôm. Triệu chứng trúng độc thể hiện nhanh. Thuốc ít độc với động vật có vú ngoại trừ thuốc xâm nhập vào cơ thể qua hô hấp và nhiễm độc máu. Rotenon và các rotenoit ít độc với các động vật khác, nhưng rất độc với cá.

Ở đồng bằng sông Cửu Long rễ cây Derris elliptica được băm nhỏ rải xuống ruộng để trừ cá dữ trong ruộng nuôi tôm rất hiệu quả và an toàn. -Azadirachtin là một trong 4 chất chính có tác dụng diệt sâu của dịch chiết hạt (chủ yếu) và lá cây neem, một loài cây có nguồn gốc ở Ân độ, Myanma, sau được trồng ở Tây Phi. Ở Việt nam, cây neem cũng mọc rải rác trong toàn quốc; đặc biệt mọc thành rừng hàng trăm ha ở Nam Trung bộ. Dịch chiết cây neem được dùng rộng rãi ở Ân độ, Trung quốc và nhiều quốc gia khác.

Cấu trúc của Azadirachtin tương tự ecdyson ( một homon lột xác của côn trùng); có thể là chất đối kháng của ecdyson, ngăn cản quá trình lột xác của côn trùng qua các tác động: làm giảm hay ức chế hoàn toàn khả năng sinh sản, hoặc làm giảm khả năng trứng nở; rút ngắn thời gian sống của trưởng thành, ngăn con cái đẻ trứng, trực tiếp diệt trứng; gây ngán cho ấu trùng, trưởng thành; làm sâu non không biến thái, tác động tới sự lột xác giữa các tuổi sâu, tiền nhộng và gây tê liệt ấu trùng - nhộng, ấu trùng – trưởng thành, nhộng - trưởng thành và trưởng thành. Ngoài ra Azadirachtin còn có tác dụng gây ngán và xua đuổi. Bên cạnh tác dụng diệt côn trùng, Azadirachtin còn diệt được cả tuyến trùng và trừ nấm. Thuốc hầu như không độc với cá, động vật thuỷ sinh; ong mật, chim và động vật hoang dã khác.

Matrine: hoạt chất có hiệu lực diệt sâu mạnh nhất trong dịch chiết cây khổ sâm. Matrine có phổ tác động rộng, diệt được nhiều loài côn trùng chích hút và miệng nhai ; ngòai ra còn diệt được cả nhện hại cây. Matrine gây độc bằng cách làm tê liệt hệ thần kinh trung ương, bịt lỗ thở côn trùng làm cho côn trùng không hô hấp được và bị chết nhanh chóng. Ngoài ra, nhờ tác động gây ngán và xua đuổi, nên thuốc có hiệu lực dài.

Matrine không có tác dụng nội hấp và xông hơi. Thuốc ít gây độc với người, động vật máu nóng và các loài sinh vật khác. Bị phân huỷ nhanh trong môi trường.5% trong thân lá khô của cây thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L. Artemisinin được dùng chủ yếu trừ bệnh sốt rét cho người.

Gần đây Artemisinin được dùng để trừ sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang hại rau; rầy xanh hại chè; rệp muội , bọ trĩ hại cam chanh. Thuốc hầu như không ảnh hưởng đến cá và động vật thuỷ sinh; ong mật, chim và động vật hoang dã. Không gây độc cho cây. Cnidiadin: Thuốc có phổ tác động rộng, trừ được nhiều loài sâu hại thuộc bộ cánh phấn và nhện đỏ.

Triệu chứng ngộ độc thể hiện nhanh. Thuốc ít độc với người và động vật máu nóng cũng như các loài sinh vật khác. Eucalyptol: Có trong cây bạch đàn. Phổ tác động rất rộng; trừ được nhiều loài sâu và nhện.

Thuốc ít gây độc với người, động vật máu nóng và các loài sinh vật khác. Bị phân huỷ nhanh trong môi trường. Các thuốc thảo mộc khác dùng để trừ sâu: Anabazin: có trong cây Anabasis aphylla ở hàm lượng 0.50%; tác động đến côn trùng như nicotin, được dùng trừ sâu dưới dạng muối sulfat. Helebo trắng ( Protoveratin): có trong cây Veratrum album với hàm lượng 0.5 - 1%, để trừ sâu ở Pháp, Ý, Bỉ.

Helebo đen ( Heleborin): có trong cây Heleborus niger. Ryani ( Rianodin): có trong cây Ryana speciosa có hiệu lực trừ sâu cao, bằng con đường tiếp xúc và vị độc. được dùng nhiều ở Mỹ. Sabadilla: là các chất Cevadine, Veratridine và các Alcaloid có quan hệ với Cevadine, có trong hạt cây Schoeocaulon officinaleo được dùng nhiều để trừ bọ trĩ ở Ân độ, Trung và Nam Mỹ.

Cơ chế tác động tương tự Pyrethrin, hoạt hoá độ mẫn cảm điện áp của kênh truyền dẫn ion Na+ trong hệ thần kinh và màng tế bào cơ xương và cơ giữa. Pellitorine: có trong rễ cây Pellitory anacylus. Spilanthol: có trong hoa cây Spilanthes oleraceae và Spilant. Theo kết quả phân tích của các nước trên thế giới, trong bã hạt chè có chứa 9- 14% Saponin là hoạt chất có khả năng ứng dụng để trừ nhiều đối tượng sâu hại đặc biệt là các loài sâu hại trong đất như nhuyễn thể, tuyến trùng, sùng, rệp sáp v.hay tiêu diệt cá tạp trong hồ nuôi tôm [3, 4, 5].

7 Saponin có công thức phân tử C57H90O26, công thức cấu tạo: COOH H O HO Saponin còn gọi là saponosid là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật. Saponin cũng có trong một số động vật như hải sâm, cá sao. Saponin có một số tính chất đặc biệt: - Làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt nhiều khi lắc với nước, có tác dụng nhũ hoá và tẩy sạch. - Làm vỡ hồng cầu ngay ở những nồng độ rất loãng.

- Ðộc với cá vì saponin làm tăng tính thấm của biểu mô đường hô hấp nên làm mất các chất điện giải cần thiết, ngoài ra có tác dụng diệt các loài thân mềm như giun, sán, ốc sên. - Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu; liều cao gây nôn mửa, đi lỏng. - Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3-b-hydroxysteroid khác. Saponin còn gọi là saponosid do chữ latin sapo = xà phòng (vì tạo bọt như xà phòng).

Tuy vậy một vài tính chất trên không thể hiện ở một vài saponin.Ví dụ: sarsaparillosid thì không có tính phá huyết cũng như tính tạo phức với cholesterol., Saponin đa số có vị đắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam thảo bắc, abrusosid trong cam thảo dây, oslandin trong cây Polypodium vulgare có vị ngọt. Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người ta dùng 3 dung môi này để tủa saponin. Saponin có thể bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat.