I. Giới thiệu
Nghiên cứu này tập trung vào tác động của Kaempferia galanga L. lên ấu trùng Pieris rapae L., một loài sâu hại nghiêm trọng đối với các loại rau họ cải. Pieris rapae gây thiệt hại lớn về năng suất và chất lượng rau, đặc biệt trong điều kiện khí hậu ẩm ấm của Việt Nam. Phương pháp kiểm soát hiện tại chủ yếu dựa vào hóa chất, gây ra nhiều rủi ro cho môi trường và sức khỏe con người. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp sinh học thân thiện với môi trường, như sử dụng chiết xuất thực vật, trở nên cấp thiết. Kaempferia galanga L., một loại cây bản địa của Việt Nam, được nghiên cứu nhờ các hoạt chất kháng côn trùng tiềm năng.
1.1 Mục đích và yêu cầu
Mục đích chính của nghiên cứu là kiểm tra tác động của chiết xuất Kaempferia galanga L. trong việc kiểm soát Pieris rapae L.. Các yêu cầu cụ thể bao gồm: kiểm tra độc tính của chiết xuất lên ấu trùng non và đánh giá hiệu quả chống ăn của chiết xuất. Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Nông nghiệp Việt Nam, với sự hỗ trợ của các thiết bị và hóa chất chuyên dụng.
II. Đối tượng nghiên cứu
Pieris rapae L. là một loài bướm thuộc họ Pieridae, gây hại chủ yếu trên các loại rau họ cải như bắp cải, cải xanh, và súp lơ. Vòng đời của Pieris rapae bao gồm bốn giai đoạn: trứng, ấu trùng, nhộng, và bướm trưởng thành. Ấu trùng của loài này rất phàm ăn, gây thiệt hại nghiêm trọng cho lá cây. Kaempferia galanga L. là một loại cây thuộc họ Gừng, có chứa các hoạt chất kháng côn trùng như ethyl cinnamate và p-methoxycinnamic acid, được sử dụng trong y học cổ truyền và có tiềm năng trong kiểm soát côn trùng.
2.1 Vòng đời và đặc điểm của Pieris rapae
Pieris rapae có vòng đời từ 3 đến 6 tuần, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Ấu trùng trải qua năm giai đoạn phát triển, với kích thước tăng dần từ 2mm đến 25mm. Ấu trùng giai đoạn cuối rất phàm ăn, gây thiệt hại lớn cho lá cây. Nhộng thường có màu xanh hoặc nâu, phát triển trong 1 đến 2 tuần. Bướm trưởng thành có sải cánh khoảng 1,5 inch, sống khoảng 3 tuần và đẻ từ 300 đến 400 trứng.
2.2 Đặc điểm và hoạt chất của Kaempferia galanga
Kaempferia galanga L. là cây thân thảo, sống lâu năm, có củ thơm và chứa các hoạt chất kháng côn trùng như ethyl cinnamate và p-methoxycinnamic acid. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chiết xuất từ củ Kaempferia galanga có hiệu quả diệt ấu trùng của một số loài côn trùng như Spodoptera littoralis và Culex quinquefasciatus.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện bằng cách sử dụng chiết xuất từ củ Kaempferia galanga L. để kiểm tra độc tính và hiệu quả chống ăn lên ấu trùng Pieris rapae L. Các bước thực hiện bao gồm: chuẩn bị chiết xuất, nuôi cấy ấu trùng, và tiến hành các thí nghiệm độc tính và chống ăn. Các kết quả được phân tích bằng phần mềm SPSS và GRAPHPAD.
3.1 Chuẩn bị chiết xuất
Củ Kaempferia galanga được sấy khô và chiết xuất bằng methanol. Chiết xuất được cô đặc bằng máy cô quay chân không và pha loãng với nước cất để tạo các nồng độ khác nhau (0.5%, 1%, 4%).
3.2 Nuôi cấy ấu trùng
Ấu trùng Pieris rapae được thu thập từ các cánh đồng rau và nuôi trong hộp nhựa với điều kiện nhiệt độ 20-25°C và độ ẩm 65-75%. Ấu trùng được cho ăn lá bắp cải và theo dõi hàng ngày.
IV. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy chiết xuất Kaempferia galanga L. có hiệu quả độc tính và chống ăn đáng kể lên ấu trùng Pieris rapae L. Tỷ lệ tử vong của ấu trùng tăng theo nồng độ chiết xuất, với tỷ lệ tử vong cao nhất ở nồng độ 4% sau 24 giờ. Chiết xuất cũng làm giảm đáng kể lượng lá tiêu thụ của ấu trùng, chứng tỏ hiệu quả chống ăn rõ rệt.
4.1 Độc tính của chiết xuất
Chiết xuất Kaempferia galanga ở nồng độ 4% gây tử vong 100% ấu trùng sau 24 giờ. Ở nồng độ thấp hơn (0.5% và 1%), tỷ lệ tử vong giảm dần nhưng vẫn đáng kể.
4.2 Hiệu quả chống ăn
Chiết xuất Kaempferia galanga làm giảm lượng lá tiêu thụ của ấu trùng, với hiệu quả cao nhất ở nồng độ 1%. Kết quả này cho thấy tiềm năng của chiết xuất trong việc kiểm soát Pieris rapae mà không cần sử dụng hóa chất độc hại.
V. Kết luận và đề xuất
Nghiên cứu đã chứng minh rằng chiết xuất Kaempferia galanga L. có hiệu quả cao trong việc kiểm soát Pieris rapae L., cả về độc tính và hiệu quả chống ăn. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các loại thuốc trừ sâu sinh học thân thiện với môi trường. Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa nồng độ và phương pháp sử dụng chiết xuất trong thực tế.
