Tổng quan nghiên cứu

Cây chè Shan tuyết cổ thụ tại vùng cao Suối Giàng, huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái là nguồn tài nguyên bản địa quý giá, gắn liền với bản sắc văn hóa và sinh kế lâu đời của đồng bào dân tộc thiểu số. Toàn xã Suối Giàng hiện có tổng diện tích chè khoảng 423 ha, trong đó diện tích đang cho thu hoạch đạt 394 ha với sản lượng búp tươi bình quân ước đạt 500 tấn mỗi năm. Mặc dù sở hữu giá trị kinh tế và sinh thái vượt trội, quần thể chè cổ thụ hàng trăm năm tuổi tại đây đang đứng trước nguy cơ suy thoái và chết dần do sự tấn công nghiêm trọng của các loài mối đất và mối gỗ ẩm.

Theo báo cáo của ngành nông nghiệp địa phương năm 2018, khoảng 2/3 tổng diện tích chè Shan tuyết và số cây chè di sản tại Suối Giàng đã bị mối xông hại, khiến 2 cây chè di sản lâu năm cùng gần 50% số cây chè tổ bị chết khô. Các điều tra thực địa ngẫu nhiên trên diện tích 1.000 m2 cho thấy có tới 91,49% số cây xuất hiện dấu hiệu mối đắp đường mui xâm lấn, trong đó tỷ lệ cây bị tổn thương thân gỗ nặng chiếm tới 33,51%. Quá trình điều tra côn trùng học đã định danh 8 loài mối gây hại chính, tiêu biểu là loài mối có vườn nấm Odontotermes formosanus và mối Reticulitermes flaviceps.

Trước yêu cầu cấp thiết về sản xuất nông nghiệp hữu cơ không tồn dư hóa chất, đề án thạc sĩ Lâm học của tác giả Nguyễn Thị Hà Thu tại Trường Đại học Nông Lâm thuộc Đại học Thái Nguyên đã tập trung giải quyết bài toán kiểm soát côn trùng hại bằng thảo mộc tự nhiên. Mục tiêu cụ thể của công trình là sàng lọc các loài thực vật chứa hoạt tính diệt mối cao, xác định nồng độ chiết xuất tối ưu và hoàn thiện quy trình ứng dụng ba dạng chế phẩm sinh học gồm dung dịch bão hòa xông hơi, bả độc và bột lây nhiễm. Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm toàn diện từ tháng 12 năm 2023 đến tháng 8 năm 2025, mang lại giải pháp bảo vệ thực vật bền vững với hiệu lực diệt trừ mối đạt trên 90%, bảo tồn nguyên vẹn hệ sinh thái vùng chè cổ thụ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý Dịch hại Tổng hợp (IPM) và Quản lý Mối Tổng hợp (ITM) do Nan-Yao Su và Rudolf Scheffrahn đề xuất năm 1998, tiếp cận theo góc độ cân bằng hệ sinh thái nhằm giảm thiểu can thiệp hóa học độc hại.

Bên cạnh đó, đề tài vận dụng sâu lý thuyết độc chất học thực vật (Botanical Insecticides). Cơ chế tác động dựa trên các hợp chất biến dưỡng thứ cấp từ thực vật có khả năng gây ngộ độc đường ruột, ức chế enzyme và xua đuổi côn trùng. Cụ thể, lá cây Trúc đào (Nerium oleander) chứa các glycoside tim điển hình như oleandrin và neriine làm tê liệt cơ quan tuần hoàn của côn trùng. Lá cây Thuốc lá (Nicotiana tabacum) chứa hàm lượng ancaloit nicotine cao tác động trực tiếp lên hệ thần kinh trung ương thông qua thụ thể nicotinic acetylcholine. Nghiên cứu cũng kế thừa các đặc tính kháng sâu hại từ hợp chất limonoid azadirachtin trong lá cây Xoan ta (Melia azedarach) và hợp chất kháng khuẩn allicin từ củ Tỏi (Allium sativum).

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa trong luận văn gồm: nồng độ gây chết hữu hiệu của dịch chiết thảo mộc, cơ chế bão hòa dung dịch kết hợp ngạt khí xông hơi khoang tổ ngầm, và cơ chế chuyển giao bả độc qua tập tính mớm mồi trao đổi chất (trophallaxis) của phân họ mối có vườn cấy nấm Macrotermitinae.

Phương pháp nghiên cứu

Cỡ mẫu và bố trí thí nghiệm: Trong phòng thí nghiệm, thử nghiệm sàng lọc hiệu lực dịch chiết được thực hiện trên 11 công thức với 3 lần lặp lại độc lập. Mỗi đơn vị thí nghiệm sử dụng cỡ mẫu chuẩn hóa gồm 100 cá thể mối khỏe mạnh, phân chia theo tỷ lệ tự nhiên 80 mối thợ và 20 mối lính nuôi trong đĩa Petri đường kính 90 mm để duy trì cấu trúc đàn. Với thí nghiệm bả độc, cỡ mẫu nâng lên 200 con mối cho mỗi công thức (160 mối thợ và 40 mối lính). Trên hiện trường rừng chè Suối Giàng, nghiên cứu bố trí thử nghiệm xử lý trên 30 tổ mối tự nhiên có đường kính từ 0,3 m đến 0,5 m và lắp đặt từ 10 đến 15 trạm bả nhử cho mỗi đợt theo dõi theo chu kỳ mùa vụ.

Phương pháp chọn mẫu: Đề tài áp dụng kỹ thuật chọn mẫu có chủ đích kết hợp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng tại các lô chè Shan cổ thụ bị hại nặng nhất. Mẫu mối sống được thu thập bằng phương pháp đào tổ trực tiếp kết hợp nhử bằng cành chè khô ải và gỗ bồ đề mục. Đặc biệt, tại thực địa, tác giả sử dụng thiết bị địa vật lý radar xuyên đất để dò tìm chính xác tọa độ, độ sâu và thể tích các khoang tổ chìm dưới lòng đất trước khi can thiệp kỹ thuật.

Phương pháp phân tích dữ liệu: Toàn bộ số liệu thu thập được quản lý trên Microsoft Excel và xử lý thống kê sinh học bằng phần mềm SPSS 2.0. Tác giả sử dụng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA) kết hợp kiểm định sau phân tích LSD ở mức xác suất tin cậy p < 0,05. Lý do lựa chọn phân tích ANOVA là để chứng minh tính sai khác có ý nghĩa thống kê giữa các công thức nồng độ dịch chiết, hàm lượng hoạt chất bả độc và các mốc thời gian phơi nhiễm, loại bỏ hoàn toàn các sai số ngẫu nhiên trong điều kiện thực nghiệm sinh học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, về hiệu lực của dịch chiết thảo mộc bằng phương pháp phun tiếp xúc và xông hơi: Dịch chiết từ lá cây Trúc đào và lá cây Thuốc lá cho thấy độc lực tiêu diệt mối mạnh nhất trong số 4 loài thực vật khảo nghiệm. Ở nồng độ 10%, sau 5 giờ theo dõi, tỷ lệ mối chết đạt 100% ở các công thức sử dụng dịch chiết Trúc đào, Thuốc lá và công thức phối hợp Trúc đào cùng Thuốc lá; trong khi công thức đối chứng phun nước sạch chỉ ghi nhận tỷ lệ chết tự nhiên từ 4% đến 5%. Khi hạ nồng độ để tìm ngưỡng tối ưu, phương pháp phun tiếp xúc trực tiếp đạt hiệu lực tiêu diệt 100% mối sau 6 giờ với dịch chiết lá Trúc đào 3%, và sau 7 đến 8 giờ với dịch chiết lá Thuốc lá 5% hoặc hỗn hợp 3% Trúc đào kết hợp 5% Thuốc lá. Đối với phương pháp xông hơi trong bình kín dung tích 10 lít, nồng độ dịch chiết Trúc đào 5% tiêu diệt 100% cá thể mối sau 11 giờ, còn hỗn hợp 5% Trúc đào và Thuốc lá làm mối chết 100% chỉ sau 10 giờ quan sát. Tại thực địa, việc bơm bão hòa 20 lít dung dịch hỗn hợp Trúc đào và Thuốc lá nồng độ 5% vào khoang tổ ngầm đường kính 0,3 m đến 0,5 m đã tiêu diệt hoàn toàn 100% tổ mối sau 3 ngày xử lý.

Thứ hai, về hiệu lực của chế phẩm bả độc sinh học: Nghiên cứu xác định bột cành chè Shan khô mục ải tại chỗ và bột alpha-cellulose là hai loại chất nền dẫn dụ tốt nhất. Lượng thức ăn hao hụt sau 3 ngày đạt 0,30 g ở bột cành chè và 0,31 g ở bột cellulose, cao gấp 3 lần so với bột gỗ bồ đề (0,11 g) và bột gỗ thông trắng (0,10 g). Về hoạt chất diệt mối, bả phối trộn dịch chiết lá Trúc đào và Thuốc lá ở mức 10 mg hoạt chất trên 10 g chất nền làm mối chết từ 82,2% đến 90,0% sau 5 ngày. Khi đánh giá dải hàm lượng, mức hoạt chất từ 6 mg trên 10 g bả trở lên giúp đạt tỷ lệ chết 80,2% đến 93,5% sau 5 ngày và tiêu diệt 100% đàn mối sau 10 ngày. Thí nghiệm thực địa chứng minh đặt trực tiếp từ 60 g đến 82 g bả độc vào các lỗ khoan quanh tổ sẽ diệt tận gốc tổ mối sau 15 ngày; trong khi phương pháp đặt trạm bả nhử trên kiềng sắt tiêu tốn từ 60 g đến 85 g bả và triệt phá tổ mối hoàn toàn sau 15 đến 25 ngày.

Thứ ba, về hiệu lực của chế phẩm dạng bột lây nhiễm: Hoạt chất thảo mộc dạng bột đòi hỏi tỷ lệ cá thể dính bột trong đàn phải đạt trên 30% mới tạo ra khả năng phát tán độc chất. Tuy nhiên, khi đưa ra thử nghiệm tại vườn chè cổ thụ, phương pháp bột lây nhiễm mang lại hiệu quả dập dịch không cao đối với loài mối làm tổ ngầm Odontotermes formosanus do tập tính vệ sinh đàn nghiêm ngặt của loài này.

Thảo luận kết quả

Các phát hiện thực nghiệm được minh họa rõ nét khi trình bày dữ liệu qua bảng phân tích phương sai và hệ thống biểu đồ đường thể hiện động thái tích lũy số cá thể mối chết theo chu kỳ 30 phút, 1 giờ, 6 giờ và 11 giờ. Biểu đồ cột so sánh mức hao hụt thức ăn làm nổi bật ưu thế vượt trội của bột cành chè bản địa so với gỗ thông và bồ đề, cung cấp bằng chứng thuyết phục cho việc tận dụng phế phụ phẩm làm chất nền sinh học.

Độc tính cao của dịch chiết Trúc đào và Thuốc lá hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu của Sohail Ahmed trên loài mối Microtermes obesi và nghiên cứu của Olufunmilayo Eunice Oladipo-nee Ajayi năm 2020 khi khẳng định ancaloit nicotine kết hợp hợp chất thực vật có thể diệt trừ 100% côn trùng sau thời gian ngắn. Sự phối hợp giữa oleandrin làm suy tim và nicotine ức chế thần kinh tạo nên cơ chế tác động kép, đẩy nhanh tốc độ tử vong của mối thợ và mối lính.

Điểm đột phá của luận văn nằm ở việc giải quyết triệt để tổ mối chìm trong đất mà không cần dùng hóa chất độc hại như Chlorpyrifos hay Imidacloprid. Dung dịch thảo mộc và bả sinh học phân giải hoàn toàn sau 7 đến 14 ngày phơi nhiễm, không để lại bất kỳ dư lượng nguy hại nào trên búp chè tươi, bảo tồn trọn vẹn hương vị và độ sạch của sản phẩm chè di sản Suối Giàng.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, chuẩn hóa quy trình kỹ thuật bão hòa xông hơi tổ mối ngầm cho nương chè cổ thụ. Ban quản lý chè và các hợp tác xã nông nghiệp tại Suối Giàng cần áp dụng công thức pha chế dung dịch gồm 5% dịch chiết lá Trúc đào kết hợp 5% dịch chiết lá Thuốc lá. Đội kỹ thuật sử dụng que thăm dò hoặc máy đo điện trở đất xác định vị trí khoang tổ, khoan dẫn dòng và bơm trực tiếp 20 lít dung dịch vào mỗi tổ mối có đường kính từ 0,3 m đến 0,5 m. Thời gian can thiệp thích hợp nhất là đầu mùa khô từ tháng 10 đến tháng 12, nhằm đạt mục tiêu tiêu diệt trên 98% các tổ mối ngầm đang xâm nhập gốc chè.

Thứ hai, sản xuất viên bả độc sinh học từ cành chè khô mục ải tại chỗ. Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Yên Bái phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyển giao công nghệ nghiền mịn cành chè ải kết hợp phối trộn hoạt chất thảo mộc Trúc đào và Thuốc lá ở hàm lượng tối thiểu 6 mg trên 10 g bả, đóng bánh định hình 5 g mỗi viên. Quy trình này cần hoàn thành kiểm định tiêu chuẩn kỹ thuật trong vòng 12 tháng, giúp các cơ sở địa phương tự chủ nguồn vật tư sinh học với chi phí thấp hơn 35% so với chế phẩm nhập ngoại.

Thứ ba, thiết lập mạng lưới trạm bả nhử cố định trên kiềng sắt bảo vệ cây chè di sản. Các hộ dân và chủ vườn chè bố trí trạm nhử cách nhau khoảng cách tối thiểu 100 m, tập trung vào hai đợt cao điểm mối phát đàn mạnh trong năm là tháng 5 đến tháng 6 và tháng 8 đến tháng 9. Mỗi trạm bả duy trì lượng mồi từ 60 g đến 85 g và kiểm tra định kỳ 5 ngày một lần để bổ sung bả mới, hướng đến mục tiêu giảm tỷ lệ cây chè bị mối tấn công từ mức 91,49% hiện nay xuống dưới 10% trong vòng 2 năm liên tục.

Thứ tư, đẩy mạnh đào tạo kỹ thuật Quản lý Dịch hại Tổng hợp (IPM) cho hơn 500 hộ đồng bào Mông canh tác chè tại Suối Giàng giai đoạn 2025 đến 2026. Chính quyền địa phương cần hướng dẫn người dân kỹ thuật dọn sạch tàn dư thân gỗ khô mục quanh gốc chè sau mỗi vụ đốn tỉa, tạo môi trường thông thoáng nhằm triệt tiêu nguồn thức ăn tự nhiên của mối, gắn liền nhiệm vụ bảo tồn cây di sản với tiêu chuẩn chứng nhận OCOP chè hữu cơ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Cơ quan quản lý nhà nước và khuyến nông địa phương: Cán bộ Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật, Phòng Nông nghiệp và Trung tâm Dịch vụ Nông nghiệp các tỉnh miền núi phía Bắc có thể sử dụng các số liệu thực nghiệm để xây dựng quy chuẩn kỹ thuật phòng trừ sinh học cho cây công nghiệp dài ngày và cây lâm sản ngoài gỗ.

Các hợp tác xã và doanh nghiệp sản xuất chè hữu cơ: Ban giám đốc và kỹ sư nông học tại các vùng chè Shan tuyết cổ thụ Yên Bái, Hà Giang, Lào Cai tìm thấy công thức pha chế bả độc sinh học và dung dịch xông hơi thảo mộc để bảo vệ hơn 400 ha vùng nguyên liệu chè an toàn, đáp ứng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kiểm nghiệm xuất khẩu sang châu Âu.

Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên ngành Lâm học, Nông học: Các nhà nghiên cứu chuyên sâu về bệnh cây, bảo vệ thực vật và hóa học các hợp chất thiên nhiên có thể kế thừa phương pháp bố trí thí nghiệm 11 công thức, quy trình chiết xuất hoạt chất và kỹ thuật định lượng thống kê trên SPSS để phát triển các đề tài khoa học cấp bộ và cấp quốc gia.

Các tổ chức phi chính phủ và dự án phát triển sinh thái: Chuyên gia nông nghiệp bền vững có thêm tài liệu tham khảo thực chứng để xây dựng các mô hình sinh kế gắn với bảo tồn nguồn gen cây chè Shan cổ thụ di sản cho hơn 570 hộ dân vùng cao, thúc đẩy du lịch sinh thái nông nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao không nên sử dụng thuốc hóa học như Chlorpyrifos hay Fipronil để diệt mối cho chè Shan cổ thụ? Các loại hóa chất tổng hợp gốc clo hay lân hữu cơ có độ tồn lưu rất lâu trong đất và dễ dàng thẩm thấu qua hệ rễ dẫn lên búp chè non. Điều này gây mất chứng nhận vùng chè hữu cơ, làm suy thoái hệ vi sinh vật đất và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người tiêu dùng trong nước cũng như xuất khẩu.

Dịch chiết từ lá cây Trúc đào và cây Thuốc lá có gây ngộ độc cho người uống chè không? Hoàn toàn không gây ngộ độc. Chế phẩm sinh học chỉ được bơm trực tiếp vào tổ ngầm sâu trong đất hoặc đặt kín trong trạm bả, tuyệt đối không phun lên thân lá hay búp chè. Ngoài ra, các hoạt chất tự nhiên như oleandrin và nicotine có thời gian bán rã rất nhanh, tự phân giải sinh học thành chất hữu cơ vô hại sau 7 đến 14 ngày phơi nhiễm ngoài tự nhiên.

Tại sao bột cành chè khô mục ải lại là chất nền làm bả tốt hơn bột gỗ thông hay bồ đề? Loài mối Odontotermes formosanus có tập tính sinh học đặc thù là chỉ tiêu hóa nguồn cellulose đã được nấm mục phân giải hoai ải. Bột cành chè ải thu thập ngay tại nương chè có mùi vị quen thuộc và độ ẩm thích hợp, kích thích mối ăn mạnh với lượng tiêu thụ đạt 0,30 g sau 3 ngày, cao gấp 3 lần so với các loại gỗ ngoại lai.

Phương pháp bão hòa xông hơi tiêu diệt tổ mối dưới lòng đất bằng cơ chế nào? Phương pháp vận hành theo nguyên lý tác động kép. Ban đầu, lượng dung dịch 20 lít bão hòa ngập khoang tổ sẽ tiêu diệt trực tiếp các cá thể mối qua tiếp xúc biểu bì. Ngay sau đó, việc bịt kín các lỗ thông hơi khiến lượng khí độc thảo mộc bốc hơi cực mạnh trong môi trường yếm khí, gây ngạt thở và tiêu diệt hoàn toàn mối chúa cùng toàn bộ quần tộc sau 3 ngày.

Vì sao phương pháp dùng thuốc bột lây nhiễm sinh học lại đạt hiệu quả thấp tại Suối Giàng? Để phương pháp lây nhiễm phát huy tác dụng, tỷ lệ cá thể dính bột thuốc phải đạt trên 30% tổng đàn. Tuy nhiên, loài mối ngầm hại chè tại Suối Giàng có cấu trúc tổ chìm phức tạp và tập tính cách ly cá thể bị nhiễm bệnh rất nhanh, khiến thuốc bột không thể lan truyền sâu vào trung tâm tổ để tiêu diệt mối chúa.

Kết luận

  • Dịch chiết từ lá cây Trúc đào và lá cây Thuốc lá sở hữu hoạt tính sinh học diệt mối mạnh nhất, làm chết 100% mối thử nghiệm sau 5 đến 6 giờ phơi nhiễm.
  • Ứng dụng thành công kỹ thuật bơm bão hòa xông hơi bằng 20 lít dung dịch thảo mộc nồng độ 5%, tiêu diệt triệt để 100% tổ mối ngầm tại hiện trường vườn chè sau 3 ngày.
  • Hoàn thiện công nghệ tạo viên bả độc từ bột cành chè mục ải kết hợp hoạt chất thảo mộc nồng độ 6 mg trên 10 g bả, tiêu diệt hoàn toàn đàn mối sau 10 đến 25 ngày đặt trạm.
  • Khẳng định phương pháp bột lây nhiễm không mang lại hiệu quả diệt triệt để đối với loài mối có vườn nấm Odontotermes formosanus trong điều kiện thực địa.
  • Thiết lập quy trình quản lý dịch hại tổng hợp thân thiện với môi trường, góp phần bảo vệ bền vững 423 ha vùng chè Shan cổ thụ di sản tại Suối Giàng.

Trong giai đoạn 2025 đến 2027, chính quyền địa phương và các đơn vị nghiên cứu cần phối hợp mở rộng sản xuất thương mại viên bả sinh học thảo mộc để ứng dụng trên diện rộng. Các cơ quan quản lý và người làm nông nghiệp hãy chủ động thay thế hóa chất độc hại bằng các chế phẩm thảo mộc an toàn ngay hôm nay, nhằm bảo tồn di sản chè cổ thụ ngàn năm và nâng cao giá trị thương hiệu chè Shan tuyết Việt Nam.