Nghiên cứu thử nghiệm hiệu lực của chế phẩm thảo mộc có nguồn gốc từ hạt củ đậu diệt sâu hại trên rau cải ngọt hữu cơ tại phường thái học chí linh hải dương

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu thử nghiệm hiệu lực của chế phẩm thảo mộc có nguồn gốc từ hạt củ đậu diệt sâu hại trên, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Dương Thị Quyên
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Thanh Bình
• Trường học: Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Nông Nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Thử Nghiệm Hiệu Lực Của Chế Phẩm Thảo Mộc Có Nguồn Gốc Từ Hạt Củ Đậu Diệt Sâu Hại Trên Rau Cải Ngọt Hữu Cơ Tại Phường Thái Học, Chí Linh, Hải Dương
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giải pháp diệt sâu rau cải hữu cơ từ hạt củ đậu là gì

Nền nông nghiệp Việt Nam đang đối mặt với thách thức lớn về an toàn thực phẩm và ô nhiễm môi trường do lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) hóa học. Trong bối cảnh đó, việc tìm kiếm các giải pháp sinh học an toàn trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Chế phẩm thảo mộc có nguồn gốc từ hạt củ đậu nổi lên như một phương án tiềm năng, kế thừa kinh nghiệm dân gian và được khoa học chứng minh. Nghiên cứu tại phường Thái Học, Chí Linh, Hải Dương đã tập trung vào việc thử nghiệm hiệu lực của chế phẩm này trong việc diệt sâu hại trên rau cải ngọt hữu cơ, đặc biệt là loài sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae). Hạt củ đậu chứa hoạt chất Rotenone, một hợp chất tự nhiên có khả năng gây độc cho côn trùng nhưng lại phân hủy nhanh trong môi trường, ít gây hại cho con người và hệ sinh thái. Mục tiêu của nghiên cứu không chỉ là tạo ra một loại thuốc trừ sâu sinh học hiệu quả mà còn là lựa chọn nồng độ tối ưu, đảm bảo diệt trừ sâu bệnh mà không ảnh hưởng tiêu cực đến sự sinh trưởng của cây trồng. Giải pháp này mở ra hướng đi mới cho nông nghiệp bền vững, giúp nông dân sản xuất rau sạch, an toàn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường về sản phẩm hữu cơ, đồng thời bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sống.

1.1. Tổng quan về thuốc trừ sâu thảo mộc trong nông nghiệp

Từ xa xưa, con người đã biết tận dụng các loài thực vật có độc tính tự nhiên để phòng trừ côn trùng gây hại. Trên thế giới, có khoảng 2000 loài cây được ghi nhận có khả năng làm thuốc trừ sâu, trong đó Việt Nam sở hữu khoảng 335 loài. Các hợp chất trong thuốc trừ sâu thảo mộc như Rotenone, Azadirachtin, và Nicotin có cơ chế tác động đa dạng, từ gây ngán ăn, xua đuổi đến tiêu diệt trực tiếp. Ưu điểm lớn nhất của chúng là khả năng phân hủy sinh học nhanh dưới tác động của ánh sáng, nhiệt độ và vi sinh vật. Điều này giúp hạn chế tối đa tồn dư hóa chất độc hại trên nông sản và trong môi trường đất, nước. Không giống như thuốc hóa học, các chế phẩm sinh học ít có khả năng gây ra tình trạng kháng thuốc ở sâu hại, góp phần bảo vệ sự cân bằng của hệ sinh thái nông nghiệp bằng cách không tiêu diệt các loài thiên địch có ích. Việc quay trở lại với các phương pháp truyền thống nhưng được cải tiến bằng khoa học hiện đại đang là xu hướng tất yếu của một nền nông nghiệp hữu cơ tiên tiến.

1.2. Giới thiệu tiềm năng của hạt củ đậu Pachyrhizus erosus

Hạt củ đậu từ lâu đã được biết đến trong dân gian với công dụng diệt côn trùng và chữa bệnh ngoài da. Thành phần hóa học quan trọng nhất trong hạt là Rotenone và Tephrosin. Theo nghiên cứu, Rotenone là hoạt chất chính có độc tính cao đối với động vật máu lạnh như cá và côn trùng, hoạt động bằng cách ức chế trung khu hô hấp. Khi sâu hại tiếp xúc hoặc ăn phải lá cây có phun chế phẩm chứa Rotenone, chúng sẽ nhanh chóng bị tê liệt và chết. Đặc biệt, hiệu lực diệt côn trùng của Rotenone mạnh hơn Nicotin từ 4-10 lần. Tuy nhiên, chất này gần như không độc với người và động vật máu nóng qua đường tiêu hóa. Cây củ đậu được trồng phổ biến khắp Việt Nam, tạo ra nguồn nguyên liệu dồi dào, giá rẻ để sản xuất chế phẩm sinh học, giúp nông dân chủ động trong việc bảo vệ cây trồng một cách an toàn và tiết kiệm chi phí.

II. Thách thức khi phòng trừ sâu hại trên rau cải ngọt hữu cơ

Canh tác rau cải ngọt hữu cơ đặt ra nhiều thách thức, trong đó việc quản lý sâu bệnh hại mà không dùng đến hóa chất tổng hợp là khó khăn lớn nhất. Rau cải ngọt (Brassica integrifolia), thuộc họ Thập tự, là đối tượng tấn công ưa thích của nhiều loài sâu hại, điển hình là sâu xanh bướm trắng. Loài sâu này có khả năng tàn phá ruộng rau nhanh chóng, ăn trụi lá và chỉ để lại phần gân, gây thiệt hại nặng nề về năng suất và chất lượng. Việc lạm dụng thuốc trừ sâu hóa học trong canh tác truyền thống đã để lại nhiều hệ lụy nghiêm trọng: tồn dư chất độc trên rau quả gây ngộ độc thực phẩm, ô nhiễm nguồn nước và đất đai, tiêu diệt các sinh vật có ích và làm suy giảm đa dạng sinh học. Theo Cục Vệ sinh an toàn thực phẩm, chỉ một phần nhỏ rau xanh trên thị trường đạt chuẩn an toàn. Đây là lời cảnh tỉnh về sự cần thiết phải chuyển đổi sang các phương pháp canh tác an toàn hơn. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các chế phẩm thảo mộc như từ hạt củ đậu là một yêu cầu cấp bách, nhằm giải quyết bài toán cân bằng giữa năng suất cây trồng và sự an toàn của hệ sinh thái nông nghiệp.

2.1. Tác hại của sâu xanh bướm trắng trên rau họ Thập tự

Sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae Linnaeus) là một trong những loài gây hại chính trên các loại rau họ Cải. Vòng đời của chúng kéo dài khoảng 26-30 ngày, trong đó giai đoạn sâu non (10-14 ngày) là giai đoạn phá hoại mạnh nhất. Sâu non mới nở chỉ gặm lớp biểu bì xanh của lá, nhưng từ tuổi hai trở đi, chúng bắt đầu ăn thủng lá, thậm chí ăn kiệt toàn bộ phiến lá. Một con bướm cái có thể đẻ từ 50-200 trứng, rải rác trên các lá rau, khiến mật độ sâu non tăng lên nhanh chóng. Nếu không có biện pháp can thiệp kịp thời, ruộng rau có thể bị phá hủy hoàn toàn chỉ trong thời gian ngắn. Sâu thường phát triển mạnh từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau, đặc biệt là trên những ruộng rau được bón nhiều đạm, xanh tốt. Việc kiểm soát loài sâu này bằng các biện pháp thủ công hoặc hóa học đều gặp khó khăn, đòi hỏi một giải pháp bảo vệ thực vật sinh học hiệu quả và bền vững.

2.2. Hạn chế của thuốc hóa học trong nông nghiệp bền vững

Mặc dù thuốc trừ sâu hóa học mang lại hiệu quả diệt trừ sâu bệnh nhanh chóng, việc sử dụng không kiểm soát đã gây ra những hậu quả tiêu cực kéo dài. Dư lượng thuốc trừ sâu trên nông sản là nguyên nhân trực tiếp gây ra các vụ ngộ độc thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Về mặt môi trường, các hóa chất này thấm vào đất, nguồn nước ngầm, tiêu diệt hệ vi sinh vật đất và các loài thiên địch như ong, bọ rùa, làm mất cân bằng sinh thái. Sự phụ thuộc vào thuốc hóa học còn dẫn đến hiện tượng sâu hại kháng thuốc, buộc nông dân phải tăng liều lượng hoặc sử dụng các loại thuốc độc hơn, tạo ra một vòng luẩn quẩn nguy hiểm. Trong bối cảnh hướng tới nông nghiệp bền vững, việc giảm thiểu và tiến tới loại bỏ hoàn toàn thuốc hóa học là mục tiêu bắt buộc, thay thế bằng các biện pháp an toàn như chế phẩm thảo mộc từ hạt củ đậu.

III. Hướng dẫn cách tạo chế phẩm diệt sâu từ hạt củ đậu

Việc tự sản xuất chế phẩm thảo mộc có nguồn gốc từ hạt củ đậu là một quy trình đơn giản, dễ thực hiện và tiết kiệm chi phí cho người nông dân. Phương pháp này không đòi hỏi máy móc phức tạp, chỉ cần các dụng cụ cơ bản và nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương. Quy trình bắt đầu từ việc lựa chọn những hạt củ đậu già, khô, không bị mốc hay sâu bệnh để đảm bảo hàm lượng hoạt chất Rotenone cao nhất. Sau khi sơ chế, hạt được nghiền thành bột mịn để tăng diện tích tiếp xúc khi ngâm chiết. Giai đoạn quan trọng nhất là ngâm bột hạt trong nước theo các tỷ lệ nhất định để chiết xuất hoạt chất. Nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều nồng độ khác nhau nhằm tìm ra công thức tối ưu. Dịch chiết sau khi ngâm được lọc kỹ để loại bỏ bã, thu được dung dịch thuốc trừ sâu sinh học đậm đặc, có màu trắng sữa và mùi hắc đặc trưng. Chế phẩm này có thể sử dụng ngay để phun lên cây trồng, mang lại hiệu quả phòng trừ sâu hại một cách an toàn và thân thiện với môi trường.

3.1. Quy trình chuẩn bị và sơ chế nguyên liệu hạt củ đậu

Để tạo ra một mẻ chế phẩm chất lượng, khâu chuẩn bị nguyên liệu là vô cùng quan trọng. Hạt củ đậu cần được thu hái từ những quả đã già, sau đó phơi thật khô dưới nắng hoặc sấy ở nhiệt độ thấp để giảm độ ẩm, ngăn ngừa nấm mốc phát triển. Hạt sau khi phơi khô được tách khỏi vỏ và bảo quản trong túi nilon kín, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát để sử dụng dần. Trước khi tiến hành ngâm chiết, hạt được đem giã hoặc xay bằng cối, máy xay thành dạng bột càng mịn càng tốt. Việc nghiền mịn giúp phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt, giải phóng tối đa hoạt chất Rotenone và các hợp chất khác vào dung dịch nước trong quá trình ngâm, từ đó nâng cao hiệu lực phòng trừ của chế phẩm.

3.2. Phương pháp ngâm chiết dịch thảo mộc để diệt sâu hại

Sau khi có bột hạt củ đậu, tiến hành ngâm trong nước sạch. Thí nghiệm được thực hiện với ba công thức nồng độ khác nhau để đánh giá hiệu quả: Công thức 1 (CT1) ngâm 100g bột trong 1 lít nước, Công thức 2 (CT2) ngâm 100g bột trong 2 lít nước, và Công thức 3 (CT3) ngâm 100g bột trong 3 lít nước. Hỗn hợp được ngâm qua đêm (khoảng 8-12 tiếng) để các hoạt chất có đủ thời gian hòa tan vào nước. Sau khi ngâm, sử dụng vải lọc hoặc lưới mịn để lọc, vắt kỹ phần bã, chỉ giữ lại phần dung dịch. Dịch chiết thu được chính là chế phẩm thảo mộc thô. Để tăng hiệu quả bám dính trên lá cây khi phun, có thể thêm một vài giọt nước rửa chén hoặc chất bám dính sinh học. Chế phẩm nên được sử dụng ngay sau khi pha chế để đạt hiệu quả cao nhất, vì hoạt chất Rotenone dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và không khí.

IV. Kết quả thử nghiệm hiệu lực chế phẩm trên rau cải ngọt

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm tại phường Thái Học đã chứng minh rõ ràng hiệu lực diệt sâu hại của chế phẩm thảo mộc từ hạt củ đậu trên cây rau cải ngọt hữu cơ. Thử nghiệm được tiến hành cả trong phòng và ngoài đồng ruộng để có sự đánh giá khách quan và toàn diện nhất. Các chỉ tiêu về tỷ lệ chết của sâu xanh bướm trắng, cùng với sự sinh trưởng của cây rau (chiều cao, số lá) được theo dõi và ghi nhận cẩn thận. Kết quả cho thấy, tất cả các công thức chế phẩm đều có tác dụng diệt sâu cao hơn đáng kể so với đối chứng (phun nước lã). Nồng độ chế phẩm có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả: nồng độ càng đậm đặc, tỷ lệ sâu chết càng cao và nhanh. Đáng chú ý, công thức 1 (100g hạt củ đậu/1 lít nước) cho hiệu quả vượt trội, với tỷ lệ diệt sâu đạt trên 80% sau 9 ngày phun. Bên cạnh đó, việc sử dụng chế phẩm không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây rau, thậm chí còn giúp cây sinh trưởng tốt hơn do giảm được áp lực từ sâu hại.

4.1. Đánh giá hiệu lực diệt sâu xanh bướm trắng theo nồng độ

Hiệu lực của chế phẩm được đánh giá dựa trên tỷ lệ sâu chết sau 3, 5, 7 và 9 ngày sau phun (NSP). Trong điều kiện ngoài đồng ruộng, công thức 1 (CT1) thể hiện hiệu quả cao nhất, đạt hiệu lực phòng trừ 83,33% ở ngày thứ 9. Công thức 2 (CT2) và công thức 3 (CT3) cũng cho kết quả khả quan, lần lượt đạt 76,67% và 60%. Kết quả trong phòng thí nghiệm cũng cho thấy xu hướng tương tự, với hiệu lực của CT1 lên tới 86,67%. Điều này khẳng định rằng hoạt chất Rotenone trong hạt củ đậu có tác động mạnh mẽ lên sâu xanh bướm trắng. Khi sâu ăn phải lá có phun chế phẩm, chúng có biểu hiện ngán ăn, hoạt động chậm chạp và chết sau vài ngày. Hiệu lực tăng dần theo thời gian cho thấy cơ chế tác động của chế phẩm không gây chết tức thì như thuốc hóa học mà ảnh hưởng từ từ đến hệ thần kinh và hô hấp của sâu.

4.2. Ảnh hưởng của chế phẩm đến sinh trưởng cây rau cải ngọt

Một yếu tố quan trọng khi đánh giá một loại thuốc BVTV là tác động của nó lên cây trồng. Nghiên cứu đã theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây và số lá xanh. Kết quả cho thấy các ô thí nghiệm được phun chế phẩm thảo mộc có chỉ số sinh trưởng tốt hơn hẳn so với ô đối chứng (không phun). Cụ thể, sau 35 ngày gieo, chiều cao trung bình của cây ở CT2 đạt 28,19 cm và số lá xanh là 7,77 lá, cao hơn so với ô đối chứng chỉ đạt 24,52 cm và 5,20 lá. Điều này là do chế phẩm đã kiểm soát hiệu quả mật độ sâu xanh bướm trắng, giúp lá cây không bị tàn phá. Nhờ đó, quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi, giúp cây phát triển khỏe mạnh, cho năng suất cao hơn. Quan sát thực tế cũng cho thấy chế phẩm không gây cháy lá hay bất kỳ tác động tiêu cực nào đến cây rau cải ngọt.

4.3. Tác động của chế phẩm lên thiên địch và sinh vật có ích

Một ưu điểm nổi bật của thuốc trừ sâu sinh học là tính chọn lọc, ít gây hại cho các sinh vật không phải là đối tượng phòng trừ. Trong quá trình thí nghiệm ngoài đồng ruộng, nhóm nghiên cứu đã quan sát và ghi nhận sự hiện diện của các loài thiên địch như kiến ba khoang và bọ rùa. Kết quả cho thấy, số lượng các sinh vật có ích này không bị suy giảm ở các ô được phun chế phẩm hạt củ đậu. Điều này chứng tỏ chế phẩm có độ an toàn cao đối với môi trường và hệ sinh thái nông nghiệp. Việc bảo vệ được quần thể thiên địch giúp duy trì cơ chế kiểm soát sinh học tự nhiên, góp phần quản lý sâu hại một cách bền vững và lâu dài, giảm sự phụ thuộc vào các biện pháp can thiệp từ bên ngoài, phù hợp với nguyên tắc cốt lõi của canh tác rau cải ngọt hữu cơ.

V. Triển vọng ứng dụng thuốc trừ sâu thảo mộc trong tương lai

Nghiên cứu về chế phẩm thảo mộc có nguồn gốc từ hạt củ đậu tại Hải Dương đã mở ra một hướng đi đầy triển vọng cho nền nông nghiệp bền vững tại Việt Nam. Kết quả thực nghiệm không chỉ khẳng định hiệu quả cao trong việc diệt sâu hại trên rau cải ngọt hữu cơ mà còn cho thấy sự an toàn đối với cây trồng, con người và môi trường. Với nguồn nguyên liệu dồi dào, giá rẻ và quy trình sản xuất đơn giản, mô hình này hoàn toàn có thể được nhân rộng cho nông dân trên cả nước. Việc ứng dụng rộng rãi các loại thuốc trừ sâu sinh học sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng cao chất lượng nông sản và xây dựng thương hiệu cho nông sản hữu cơ Việt Nam. Tuy nhiên, để hiện thực hóa tiềm năng này, cần có thêm những nghiên cứu sâu hơn về việc tối ưu hóa công thức, kéo dài thời gian bảo quản và mở rộng phạm vi ứng dụng trên nhiều loại cây trồng và đối tượng sâu hại khác nhau. Sự đầu tư của nhà nước và doanh nghiệp vào lĩnh vực này là yếu tố then chốt để thúc đẩy một nền nông nghiệp xanh và an toàn.

5.1. Khả năng nhân rộng mô hình chế phẩm hạt củ đậu

Với những ưu điểm vượt trội như hiệu quả cao, an toàn và chi phí thấp, mô hình sử dụng chế phẩm hạt củ đậu có tiềm năng nhân rộng rất lớn. Nó đặc biệt phù hợp với các trang trại canh tác theo tiêu chuẩn hữu cơ, VietGAP hoặc các hộ nông dân nhỏ lẻ muốn sản xuất rau an toàn cho gia đình và thị trường địa phương. Các cơ quan khuyến nông, hợp tác xã cần đóng vai trò cầu nối, tổ chức các lớp tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật pha chế và sử dụng cho nông dân. Việc xây dựng các tài liệu hướng dẫn đơn giản, dễ hiểu và tổ chức các buổi trình diễn thực tế tại ruộng sẽ giúp nông dân dễ dàng tiếp cận và áp dụng thành công. Hơn nữa, việc phát triển các sản phẩm thương mại từ hạt củ đậu dưới dạng bột khô hoặc dịch chiết đậm đặc cũng là một hướng đi tiềm năng, giúp người dùng tiện lợi hơn trong quá trình sử dụng.

5.2. Kiến nghị phát triển các giải pháp bảo vệ thực vật sinh học

Để thúc đẩy việc áp dụng các giải pháp bảo vệ thực vật sinh học, cần có những chính sách hỗ trợ đồng bộ từ nhà nước. Cần đầu tư nhiều hơn cho các đề tài nghiên cứu khoa học nhằm khám phá và phát triển các loại thuốc trừ sâu thảo mộc mới từ nguồn tài nguyên thực vật phong phú của Việt Nam. Bên cạnh hạt củ đậu, các loại cây như xoan, neem, tỏi, ớt cũng là những nguồn nguyên liệu tiềm năng. Cần xây dựng các tiêu chuẩn và quy trình kiểm định chất lượng cho các sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học tự chế để đảm bảo hiệu quả và an toàn. Đồng thời, cần có chính sách khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực sản xuất thuốc BVTV sinh học, tạo ra một thị trường đa dạng, cạnh tranh, cung cấp cho nông dân những sản phẩm chất lượng cao, góp phần vào sự phát triển của một nền nông nghiệp hữu cơ toàn diện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nƣớc ta là nƣớc nông nghiệp, nông dân chiếm trên 70% dân số cả nƣớc. Do vậy, nông nghiệp chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Khi nền nông nghiệp càng phát triển, đi vào thâm canh, sản xuất hàng hoá thì vai trò của công tác bảo vệ thực vật, đặc biệt là việc sử dụng thuốc BVTV ngày càng quan trọng đối với sản xuất. Thuốc BVTV đã góp phần hạn chế sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh, ngăn chặn và dập tắt các đợt dịch bệnh trên phạm vi lớn, bảo đảm đƣợc năng suất cây trồng, giảm thiểu thiệt hại cho nông dân.

Tuy nhiên lại gây nhiều hậu quả phía sau nhƣ ô nhiễm đất đai, nguồn nƣớc. Để lại dƣ lƣợng trên nông sản dẫn đến gây đột biến cho con ngƣời và động vật. Đặc biệt là các loại rau thƣờng đƣợc sử dụng khá nhiều các thuốc BVTV, chất tăng trƣởng… Vệ sinh an toàn thực phẩm hiện nay đang là chủ đề nổi cộm rất đƣợc xã hội quan tâm vì cóliên quan đến sức khỏe cộng đồng. Theo Cục vệ sinh an toàn thực phẩm chỉ có khoảng 14% rau xanh có mặt trên thị trƣờng đƣợc coi là rau an toàn.

Việc sử dụng rau không an toàn sẽ ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe con ngƣời, sức khỏe cộng đồng. Trong giai đoạn năm 2000 -2007 trên toàn quốc trung bình mỗi năm có 181 vụ ngộ độc với hơn 211 nghìn ngƣời mắc, trong đó có 48 trƣờng hợp tử vong, tăng 61 trƣờng hợp so với 5 năm trƣớc (1994 -1998). Chú trọng đến vệ sinh an toàn thực phẩm và kiểm soát dƣ lƣợng hóa chất trong rau quả là điều cần thiết đối với toàn xã hội. Từ xa xƣa, nông dân ở nhiều nƣớc 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 nên cây hay dùng nƣớc chiết để tắm cho gia súc.

Trên thế giới có khoảng 2000 loài cây có chất độc, trong đó có 10 – 12 loài cây đƣợc 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) 1 (Nguyễn Văn Tuất, 2001). Những hợp chất trừ sâu thảo mộc thông dụng nhƣ Rotenon và Rotenoit, Arteminisinin, Azadirachtin…Có trong một số bộ phận của một số loài cây. Hàm lƣợng chất độc phụ thuộc loài cây, bộ phận cây, điều kiện sống và thời gian thu hái chúng.

Nói chung, các chất này dễ bị phân huỷ dƣới tác động của oxy hoá, ánh sáng (đặc biệt là các tia cực tím), ẩm độ, nhiệt độ và pH môi trƣờng nên chúng ít gây độc cho môi sinh môi trƣờng. Nhƣng vì những đặc tính này, nên điều kiện thu hái, bảo quản và kỹ thuật chế biến ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng của sản phẩm. Trừ Nicotin, còn các thuốc thảo mộc khác đang đƣợc nghiên cứu và sử dụng (Nguyễn Văn Oánh, 2007). Củ đậu là loài cây phổ biến đƣợc trồng rộng khắp cả nƣớc, hạt củ đậu đƣợc sử dụng nhƣ là một loại thuốc trừ sâu tự nhiên, nó có tính diệt trừ nấm tự nhiên và côn trùng, hiệu quả trong việc kiểm soát sâu hại.

Trong hạt củ đậu có chứa chất có hoạt tính sinh học nhƣ: rotenone và tephrosinlà hoạt chất chính có tác dụng phòng trị nhiều loại côn trùng thuộc các bộ, họ khác nhau. Hạt đƣợc dùng để sản xuất thuốc trừ sâu và làm thuốc để chữa bệnh ghẻ lở ở ngƣời. Xuất phát từ những lý do trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm hiệu lực của chế phẩm thảo mộc có nguồn gốc từ hạt củ đậu diệt sâu hại trên rau cải ngọt hữu cơ tại phường Thái học, Chí Linh, Hải Dương”. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Thử hiệu lực của chế phẩm thảo mộc trên sâu xanh bƣớm trắng hại rau cải ngọt - Lựa chọn đƣợc chế phẩm có nồng độ thích hợp phòng trừ sâu xanh bƣớm trắng hại rau cải ngọt mà không ảnh hƣởng đến khả năng sinh trƣởng và phát triển của rau cải ngọt.

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Chế phẩm chiết xuất từ hạt củ đậu. - Sâu xanh bƣớm trắng (Pieris rapae). - Rau cải ngọt (Brassica integrifolia) - Thời gian: 13/1/2018 đến 1/5/2018 2 - Không gian: Tại phƣờng Thái Học, thị xã Chí Linh, tỉnh Hải Dƣơng Tạo và đánh giá hiệu quả của chế phẩm diệt sâu xanh bƣớm trắng từ hạt củ đậu 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CỦ ĐẬU 2. Nguồn gốc và trên gọi Cây củ đậu hay củ sắn, mãn pháo (Lào-Viêntian), krasang (Campuchia), sắn nƣớc (theo cách gọi miền Nam), danh pháp hai phần: Pachyrhizus erosus.

Là một cây dây leo có nguồn gốc từ México và Trung Mỹ. Loài này đƣợc Carl von Linné miêu tả khoa học đầu tiên. Tên gọi cây gần nhƣ chủ yếu nói về củ của nó. Cây củ đậu là một loài thuộc chi Pachyrhizus của họ Đậu (Fabaceae).Các loài chính khác của chi này có gốc gác ở các nơi khác của châu Mỹ 2.

Đặc điểm hình thái Giống củ đậu có chiều cao từ 4 -5 m nếu có giàn leo, lá dạng kép gồm 3 hình tam giác rộng và mỏng với hoa màu tím nhạt, hoa của củ đậu khá lớn, mọc thành dạng chùm dài ở nách lá và nở vào tháng 4, tháng 5. Quả của cây củ đậu có ít lông, không có cuống, dài khoảng12 cm, đƣợc chia vách ngăn làm nhiều rãnh ngang, một quả thƣờng chứa từ 4 tới 9 hạt. Củ của cây ăn đƣợc và ro dễ phình to mà thành, vỏ củ màu vàng và mỏng dễ tƣớc ra nhƣ xơ, thịt củ màu trắng ăn có vị ngọt mát, thanh đạm Hình 2. Các bộ phận trên cây củ đậu (Pachyrhizus erosus) 4 2.

Phân bố - Thế giới: Cây có nguồn gốc nguồn gốc từ México và Trung Mỹ, đƣợc trồng ở châu Mỹ, Trung Quốc và Đông Nam Á - Việt Nam: Ở nƣớc ta, cây củ đậu đƣợc trồng ở nhiều vùng trong cả nƣớc, trong đó trồng tập trung ở các tỉnh nhƣ Bắc Giang, Hải Dƣơng, Hoà Bình, An Giang, Đồng Tháp, Sóc Trăng,…Củ đậu là món ăn vô cùng quen thuộc trong đời sống của ngƣời dân. Củ đậu thƣờng đƣợc trồng vào nhiều thời vụ quanh năm vào tháng 2 - 3, tháng 6 -7 hoặc tháng 7 – 8 và sau 4-5 tháng sẽ cho thu hoạch củ. Củ đậu tƣơi nếu đƣợc cất giữ ở nhiệt độ thích hợp có thể để lâu một hoặc hai tháng. Các thành phần trong hạt củ đậu và công dụng Rotenon là chất tinh trắng, có độ nóng chảy là 1630C, Rotenon rất ít tan trong nƣớc và tan trong một số dung môi hƣu cơ nhƣ Axeton, Cacbon, Disunfua v.v… Dung dịch Rotenon đƣa ra ngoài không khí và đƣa ra ngoài ánh sáng, sẽ bị oxy hóa từ không màu dung dịch sẽ có màu nâu và bị phân giải thành những hợp chất không độc đối với sâu hại.

Cũng vì vậy mà Rotenon thƣờng đƣợc chứa trong chai màu, cất ở nơi tối và cũng để tránh tình trạng Rotenon bị phân giải, khi thu hoạch những bộ phận cây chứa Rotenon về ngƣời ta không phơi chúng ra nắng, mà chỉ để trong bóng râm để hong khô trƣớc khi cho vào kho cất giữ. Cuối cùng cũng do Rotenon dễ bị ánh sáng, không khí phân giải nên sau khi phun lên cây, chỉ trong vòng 10 ngày trên cây không còn dấu vết của Rotenon nữa. Khi sâu hại ăn phải lá chứa Rotenon hoặc tiếp xúc phải Rotenon, chúng đều có thể bị chết rất nhanh. Sau khi phun thuốc trên đồng ruộng đƣợc 6 – 7 giờ mà có gặp mƣa thì cũng không ảnh hƣởng lớn đến công tác trừ sâu.

Vì trong khoảng thời gian đó, Rotenon đã làm cho sâu hại bị chết, trƣớc khi thuốc bị mƣa rửa trôi. Để tăng cƣờng hiệu lực của thuốc đối với sâu hại, có thể thêm những chất loang, nhằm giúp cho thuốc bám dính đƣợc vào cơ thể sâu hại tốt hơn (thí dụ những dấn suất sunfo đã oxy hóa của những Hydrocacbon dầu mỏ, xà phòng,. Muốn kéo dài thời gian có hiêu lực trừ sâu của Rotenon đã phun lên cây trồng 5 ngƣời ta có thể trộn thêm vào thuốc bột Rotenon các loại mồ hóng, bột than để làm giảm độ phân giải của các ánh sáng hoặc trộn thêm những chất khử nhƣ sunfit axit, những chất chống oxy hóa nhƣ Tanin, Hexora. Rotenon có hiệu lực cao đối với nhiều loại sâu hại.

Nhƣng có một số loại nhƣ sâu khoang hại rau (Spodoptera litura Fabr), rệp sáp, mọt (Calandru granaria) hại ngũ cốc v.v… Lại có sức chống chịu khỏe với Rotenon. Trên đồng ruộng thực tế Rotenon thƣờng đƣợc sử dụng với liều lƣợng rất thấp để phòng trừ sâu hại; Rotenon lại dễ bị phân giải bởi ánh sáng mặt trời nên chƣa có trƣờng hợp nào con ngƣời bị ngộ độc vì bị ăn phải những thực phẩm có phun Rotenon trƣớc khi thu hoạch 5 ngày. Chất Rotenon rất độc đối với cá, chỉ cần ở nồng độ rất loãng, thuốc cũng có thể làm cho cá chết nên một số nơi ngƣời ta giã nhỏ hạt và lá để làm duốc cá. Ngoài ra hạt củ đậu đƣợc dùng để chữa bệnh ngoài da nhƣ ghẻ, lở loét lâu ngày theo kinh nghiệm dân gian 2.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HẠT CỦ ĐẬU LÀM THUỐC TRỪ SÂU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Một trong những loại thuốc trừ sâu đƣợc con ngƣời sử dụng sớm nhất là thuốc trừ sâu thảo mộc. Từ bao đời nay nông dân khắp trên thế giới, đã tích luỹ đƣợc nhiều kinh nghiệm phong phú để đối phó có hiệu quả với những loài sâu bệnh hại khác nhau phá hoại cây trồng. Ngoài những cách bắt sâu, nông dân đã biết sử dụng các loại cây chứa chất độc sẵn có trong thiên nhiên để làm thuốc trừ sâu.

Tổng kết kinh nghiệm của nhiều nƣớc, ngƣời ta đã thống kê đƣợc trên 2000 loài cây khác nhau có thể sử dụng làm thuốc trừ sâu. Một số loại có hiệu lực trừ sâu cao nhƣ cúc trừ sâu (Chrysanthemum cine – rariaefolium), cây Ruốc cá (Derris elleptica), hạt củ đậu, hạt xoan…Chẳng những đã đƣợc khai thác, tận dụng mà còn đƣợc trồng để sản xuất theo quy mô rộng lớn. Nga, Trung Quốc, Philippin…Đã phát triển trồng những cây nhƣ cây xoan, cây củ đậu ,…chế biến thành thuốc trừ sâu để phục vụ cho nhu cầu của nông nghiệp và xuất khẩu ra nƣớc ngoài. 6 Năm 1902 nhà bác học Nhật Bản Nagai lần đầu tiên tách ra từ một loài cây có tên địa phƣơng là Rhoten một chất Alkaloit thực vật.

Chất đó đƣợc đặt tên là Rotenon.