NGHIÊN CỨUKHẢNĂNG ỨNG DỤNGMỘTSỐLOÀICÂYĐỘC
ĐỂ PHÒNGTRỪCỎDẠI
Nguyễn Hồng Sơn, Quách Thị Minh Thu,
Nguyễn Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Xuân Độ,
Đỗ Ngọc Hải, Vũ Đình Lư
Summary
Study on application of toxic plants for weeds control
The use of botanical derived herbicides is considering as a promising alternative for high toxic
chemicals. It has been reported that many plant species can release toxic agents to prevent
germination or reduce growing of other neighboring plants. This is called as plant Allelopathy
symptom. By this principle, many researches on utilization of plant allelopathy have been being
conducted through mulching soil with waste of or toxic derive extracted from allelopathic plants, for
weeds control purpose. This report will provide information related to toxic ingredients extracted
from promising allelopathic plants commonly grown in Vietnam such as Artemisia annua L.;
Aleurites montana (Lour) Wils; Camellia sasanqua Thunb; Myrtaceae; Piper methysticum L.;
Camellia chinensis and their potentiality to control 3 major weeds: Echinochloa crus - galli;
Monochorria vaginallis and Cyperus difformis.
Keywords: Allelopathy, botanical derived herbicicdes, toxic, weed control.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việc tìm ra những giải pháp thay thế
thuốc hoá học trong phòngtrừcỏdại
trong đó có xu hướng phát triển các loại
thuốc trừcỏcó nguồn gốc thảo mộc là
một hướng đi cần thiết và có tính khả thi
cao. Trong quá trình cạnh tranh và phát
triển, thực vật sản sinh ra nhiều các hợp
chất hữu cơ được gọi là chất trao đổi bậc
hai hay còn gọi là sn phNm t nhiên. Mt
s hp cht trao i bc hai ca cây trng
có kh năng c ch quá trình ny mm,
sinh trưng và phát trin ca mt s loài
thc vt khác bao gm c di (Devine et
al., 1993). Vic phát hin ra các cây trng
có kh năng c ch s phát trin ca c
di và tìm ra các hp cht thuc tr c
trong cây trng ã và ang ưc tin hành
M, N ht, Hàn Quc, Vit N am, và
cho kt qu kh quan.
nưc ta, hưng nghiên cu s dng
các loi cây c vào mc ích phòng tr
c di ít ưc quan tâm. Gn ây có mt
s kt qu v câyphòng tr c di ã ưc
công b. Theo tác gi Trn ăng Xuân
Trưng i hc Thái N guyên, v và lá ca
cây N eem có kh năng c ch mnh s nNy
mm và phát trin ca mt s loài thc vt.
Cũng theo tác gi, r cây ngh Piper
methysticum L. có kh năng c ch s phát
trin ca c di và mt s loi nm hi trên
cây trng.
Bài vit này s gii thiu mt s kt
qu nghiên cu thành phn hot cht và
ánh giá kh năng ng dng dch chit ca
mt s loàicây c phòng tr các loài
c di ch yu. T ó to vt liu khi u
phc v cho vic phát trin các hot cht
tr c mi hiu qu và an toàn vi môi
trưng.
II. PHƯƠN G PHÁP N GHIÊN CU
1. Phương pháp đánh giá và lựa chọn các
loài câyđộccó triển vọng đểphòngtrừ
cỏ dại
Da trên cơ s tng quan tài liu và
ánh giá nhanh. S dng dch chit ca các
loài tim năng thăm dò kh năngphòng
tr i vi các nhóm c chính. Vic th
nghim ưc tin hành theo phương pháp
ánh giá hiu lc sinh hc.
2. Phương pháp chiết xuất và xác định
thành phần hoạt chất
S dng các dung môi hu cơ và các
hóa cht thích hp chit xut ra các
thành phn hot cht t thc vt theo
phương pháp chit Shortlex.
3. Phương pháp đánh giá sinh học khả
năng trừcỏ của các sản phm dịch chiết
ánh giá thông qua các thí nghim
thăm dò hiu lc sinh hc ca các dch
chit i vi 3 loài c i din là: C lng
vc (Echinochloa crus - galli) i din cho
nhóm c hòa tho; c t (Monochorria
vaginallis) i din cho nhóm c lá rng
và c lác dù (Cyperus difformis) i din
cho nhóm c cói lác. Các thí nghim ưc
tin hành trong phòng vi 5 ln nhc li
hay các thí nghim din hp trong nhà lưi
vi 3 ln nhc li; kích thưc ô thí nghim
là 5m
2
/ô. Ht c ưc gieo trong khay nha
có kích thưc 15 x 20 cm hay ô xi măng.
Phun dch chit các nng khác nhau
1%; 5% và 10% vào 3 thi im khác nhau
là: Tin ny mm ca c di: trưc khi c
mc (phun ngay sau gieo ht c); hu ny
mm sm: phun khi c 0,5 - 1 lá (phun sau
gieo ht c 3 ngày) hay hu ny mm:
phun khi c 1,5 - 2 lá (sau gieo ht c 7
ngày).
* Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi:
Quan sát nhanh bng mt phn ng ca các
loài c di i vi dch chit thông qua t l
cây mc, mc nh hưng ca dch chit
n c di theo thang 9 cp ca FAO
(1990). ánh du (+) i vi các loàicó
phn ng vi dch chit và du ( - ) i vi
các loài không có phn ng.
+ Đánh giá hiệu lực trừ cỏ: Thông qua
mt c trong ô: mi ô iu tra 5 im,
mi im 0,2 m
2
. m toàn b c sng có
trong im iu tra. Tính hiu lc tr c
theo công thc Abbott. X lý thng kê mt
c theo chương trình IRRISTAT trên
máy tính.
III. KT QU VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả đánh giá và lựa chọn các loài
thực vật có tiềm năngtrừcỏ
Thông qua tng quan tài liu v thành
phn các loàicây ộc ở Việt Nam, đề tài đã
chọn được 6 loài thực vật mà thành phần của
chúng cókhảnăngứngdụng chúng trong
phòng trừcỏdại là cây bạch đàn Myrtaceae,
cây sở Camellia sasanqua Thunb, Thanh
hao hoa vàng Artemisia, cây nghể Piper
methysticum L., cây neem Camellia
chinensis, cây trNu Aleurites montana (Lour)
Wils là i tưng nghiên cu.
Trên cơ s la chn sơ b, chúng tôi ã
tin hành th phn ng ca 3 loài c di i
din vi dch chit ca các loài thc vt
các nng khác nhau, kt qu cho thy:
- Đối với nhóm cỏ hòa thảo: Loài c
i din là c lng vc có phn ng
dương tính (b nh hưng) vi dch chit
ca 4 loàicây c là bch àn, s, ngh
và trNu c 3 nng dch chit là 1%;
5% và 10%, trong khi ó loài c này hoàn
toàn không có phn ng vi dch chit ca
thanh hao hoa vàng và neem cho dù bt
c nng nào.
- Đối với nhóm cỏ lá rộng: Hoàn toàn
không b nh hưng bi dch dch chit
ca cây thanh hao hoa vàng nhưng chúng
li có phn ng vi c 3 loàicây c khác
như bch àn, trNu và s bt c nng
dch chit nào. i vi cây ngh, loài c
này ch có phn ng nng dch chit
cao trên 5% còn i vi cây neem, phn
ng ch xy ra khi nng dch chit là
10% (bng 2).
- Đối với nhóm cỏ cói lác: Tương t
như i vi hai nhóm c trên, loài c i
din cho nhóm này là c lác dù có phn ng
vi c 4 loài thc vt là bch àn, s, neem
và trNu nhưng li hoàn toàn không có biu
hin b ng c i vi dch chit ca cây
thanh hao hoa vàng và cây ngh.
hư vậy, qua kết quả thăm dò nhanh
khả năngtrừcỏ của 6 loàicâyđộc cho
thấy, chỉ cócây thanh hao hoa vàng là
hoàn toàn không có biểu hiện gây độc cho
cả ba loàicỏ thí nghiệm, 5 loài thực vật
còn lại là bạch đàn, tru, sở, nghể và neem
đều cókhảnăng gây độc ít nhất là đối với
1 loài cỏ. Trong số 5 loài này, cây bạch
đàn, tru và sở là 3 loàicókhảnăng gây
độc cho cả 3 loàicỏdại ở cả 3 nồng độ thí
nghiệm.
2. Kết quả xác định thành phần hoạt chất
của các loàicâyđộc
Trên cơ s la chn trên chúng tôi ã
tin hành chit xut và phân tích thành phn
hóa hc ca các loàicây c. Chúng tôi
không có iu kin nh lưng và tách riêng
tng b phn th c ca chúng mà
ch xác nh thành phn gây c thông qua
tng quan các tài liu ca nưc ngoài c
bit là ca Hàn Quc. Qua ó, chúng tôi
cũng ã xác nh ưc b phn gây c
chính ca tng loàicây cócơ s nh
hưng cho vic khai thác và phát trin sn
phNm sau này. Kt qu phân tích ưc trình
bày ti bng 1.
Bảng 1. Thành phần mộtsố hoạt chất chính và hoạt chất gây độc của các loàicâyđộc
TT Tên loài Thành phần chủ yếu
Thành phần
gây độc
Bộ phận chứa
thành phần gây
độc
1 Bạch đàn Xineola, tanin, saponozit Tanin, Saponozit Lá
2 Sở Saponozit, eugennol Saponozit Quả
3 Nghể
Oxymetylanthraquinon, ramnazin, isoramnetin và
rutin, axit polygonic, hyperin, pecsicarin, persicarin
7 methylesther
Axit polygonic và
hyperin
Lá
4
Neem Azadirachtin, salannin, melantriol, nimbin, nimbidin
Azadirachtin,
nimbin, nimbidin
Lá, quả
5 Trẩu Axit stearic, axit linoleic, axit oleic, saponozit Saponozit Quả
3. Đánh giá khảnăngphòngtrừcỏdại
của các loài thực vật
3.1. Khảnăngphòngtrừcỏ lồng vực
E. crus galli của các loài thực vật
Kt qu thí nghim khi phun dch chit
vào các giai on sinh trưng khác nhau
cho thy:
* Khi phun vào giai đoạn tiền nảy
mầm (khi cỏ chưa mọc): nng 1%,
c 5 loi dch chit u có hiu lc tr c
rt thp. Kt qu x lý thng kê cho thy
s sai khác v mt c vi công thc
i chng là không có ý nghĩa, iu ó có
nghĩa là các dch chit u không có hiu
lc tr c lng vc khi phun nng
này. Tuy nhiên, khi tăng nng lên 5%
và 10% thì có 4 loi dch chit có hiu lc
tr c nhưng không thc s cao. Ch có
hai hot cht có hiu lc cao hơn rõ rt ó
là bch àn và trNu nhưng hiu lc tr c
ch t dưi 30% nng 5% và dưi
40% nng 10%.
* Khi phun vào giai đoạn hậu nảy
mầm sớm: Tr dch chit ca cây ngh, các
loi dch chit khác u có hiu lc tr c
ngay nng 1%. Hiu lc tr c lng
vc tăng lên khi nng dch chit tăng,
tuy nhiên hiu lc cao nht cũng ch t
dưi 60%. Hiu lc tr c t cao nht khi
nng dch chit là 10%. nng này,
hiu lc tr c ca dch chit Bch àn và
trNu t cao nht là 56,6% và 59,4%, sau ó
n s và neem là 48,3 và 51,7% (bng 2).
Cũng như khi phun vào giai on tin ny
mm, dch chit ca cây ngh hoàn toàn
không có kh năng tr c lng vc k c
khi phun nng cao nht là 10%.
Bảng 2. Hiệu lực trừcỏ của các dịch chiết đối với nhóm cỏ hoà thảo khi phun vào giai
đoạn hậu nảy mầm sớm (phun vào 3 ngày sau gieo hạt cỏ)
(Thí nghiệm tại nhà lưới Viện Bảo vệ thực vật - Số liệu sau phun 20 ngày)
Cây độc
Công thức 1% Công thức 5% Công thức 10%
Mật độ cỏ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Mật độ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Mật độ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Bạch đàn 34,2a 29,5 20,2a 47,1 12,4a 56,6
Sở 37,4b 22,9 22,6b 40,8 14,8b 48,3
Trẩu 35,2 a 27,4 18,8 a 50,8 11,6a 59,4
Neem 37,0b 23,7 21,4 ab 44,0 13,8b 51,7
Nghể 46,7c 3,7 36,8c 3,7 25,8c 9,8
(Đối chứng) 48,5c - 38,2c - 28,6c -
CV (%) 17,5 15,9 21,1
* Khi phun vào giai đoạn hậu nảy
mầm (sau gieo hạt cỏ 7 ngày): Cũng
tương t khi phun vào giai on tin và
hu ny mm sm, dch chit t cây ngh
hoàn toàn không có hiu lc tr c lng
vc mi nng . Trong khi ó, dch
chit ca c 4 loài khác u có hiu lc tr
c lng vc nhưng thp hơn so vi khi
phun vào giai on hu ny mm sm.
Hiu lc ca dch chit bch àn và trNu
vn t cao nht khi phun nng 10%
(40,9 và 35,8%).
3.2. Khảnăngtrừcỏ lác của các loài
thực vật
Kt qu cho thy tr dch chit ca cây
ngh c 4 loài thc vt còn li u có hiu
lc tr c lác dù, tuy nhiên hiu lc cũng có
s bin ng rõ rt khi phun vào các giai
on sinh trưng khác nhau ca c di.
Khác vi hiu lc tr c lá rng, khi
phun vào giai on tin ny mm, c 5 loi
dch chit hu như không có hiu lc tr c
lác khi phun nng 1%, khi tăng nng
lên 5% và 10% hiu lc ca các dch
chit có tăng lên nhưng không cao. Khi
phun vào giai on tin ny mm sm, hiu
lc tr c ca 4 loi dch chit t bch àn,
trNu, s và neem u t cao nht và cao
hơn rõ rt so vi khi phun tr c hoà tho
và lá rng. Hiu lc t cao nht là dch
chit t cây bch àn (67,4%) sau ó n
cây trNu (63,8%) và tip theo là dch chit
ca cây s (56,9%) (bng 3).
Bảng 3. Hiệu quả trừcỏ lác dù C. difformis của các dịch chiết khi phun ở các nồng độ
khác nhau vào giai đoạn hậu nảy mầm sớm (sau gieo hạt 3 ngày)
(Thí nghiệm tại nhà lưới Viện Bảo vệ thực vật - Số liệu sau phun 20 ngày)
Cây độc
Công thức 1% Công thức 5% Công thức 10%
Mật độ cỏ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Mật độ cỏ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Mật độ cỏ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Bạch đàn 28,4a 39,8 19,8a 51,2 14,2a 67,4
Sở 32,2a 31,8 22,2a 45,3 18,8a 56,9
Trẩu 32,8 a 30,5 20,4a 49,8 15,8a 63,8
Neem 46,4b 1,7 39,2b 3,4 32,0b 26,6
Nghể 45,8b 3,0 41,4c - 2,0 41,2c 5,5
(Đối chứng) 47,2b - 40,6c - 43,6c -
CV (%) 22,4 28,2 18,0
Tóm li: Qua toàn b kt qu ánh giá
kh năngphòng tr c di ca các loi dch
chit cho thy kh năngphòng tr ca các
dch chit có s khác nhau gia các loài
thc vt. Có 3 dch chit có hiu qu tr c
khá i vi c 3 nhóm c là dch chit t
bch àn, sau ó n dch chit cây trNu và
th ba là dch chit t cây s. Hiu lc tr
c ca các dch chit này cũng ph thuc
vào thi im phun thuc, nhìn chung khi
phun vào giai on tin ny mm, hiu lc
tr c t thp nht có nghĩa là các dch
chit u ít có hiu qu khng ch s ny
mm ca c di. Hiu qu tr c hoà tho
và cói lác t cao nht khi phun vào giai
on hu ny mm sm, nhưng i vi c
lá rng thi im phun tt nht li vào giai
on hu ny mm (sau gieo ht 7 ngày).
Tuy dch chit ca cây ngh và cây neem có
kh năngphòng tr khá i vi c 3 nhóm
c lá rng, c hoà tho và cói lác khi s
dng nng trên 5% nhưng hiu lc ca
chúng u thp hơn dch chit ca bch
àn, trNu và s.
4. Khảnăng phát huy hiệu lực của các
dịch chiết khi hỗn hợp với thuốc trừcỏ
hóa học
Các kt qu nghiên cu mc trên cho
thy mt s dch chit có kh năngphòng
tr khá i vi c 3 nhóm c di, tuy
nhiên hiu lc này vn chưa áp ng
ưc yêu cu trong phòng tr c di.
nâng cao hiu lc tr c, chúng tôi ã
tìm hiu kh năng tr c ca hn hp
gia dch chit thc vt vi các thuc
hoá hc va ci thin hiu lc tr c,
va gim lưng thuc hoá hc s dng
trong phòng tr.
thc hin ni dung này, chúng tôi
ã hn hp 3 dch chit ca bch àn, trNu
và s nng 5% vi hot cht
Pyrazosulfuron là loi thuc tr c ang s
dng ph bin trong sn xut vi lưng
dùng bng ½ so vi lưng dùng chuNn. Kt
qu bng 4 cho thy, khi hn hp các dch
chit nng 5% vi thuc hoá hc
Pyrazosulfuron lưng dùng 10 g hot
cht/ha (ai/ha), c ba cp hn hp u cho
hiu lc tr c khá cao vi c ba nhóm c,
cao hơn so vi khi s dng dch chit
dng ơn và thm chí cao hơn thuc tr c
hoá hc Pyrazosulfuron khi s dng
lưng chuNn là 20 g ai/ha. Kt qu này ã
m ra mt trin vng mi trong vic ng
dng du chit thc vt hn hp vi các
hoá cht tr c va gim lưng s dng
thuc hoá hc c hi, va tăng hiu lc
tr c.
Bảng 4. Hiệu quả trừcỏ của các hỗn hợp giữa dịch chiết với thuốc trừcỏ hoá học khi phun
vào giai đoạn hậu nảy mầm sớm của cỏ
(Thí nghiệm tại nhà lưới Viện Bảo vệ thực vật - Số liệu sau phun 20 ngày)
Cây độc
Mật độ và hiệu lực trừ các loàicỏđại diện
Cỏ lồng vực Cỏ lá rộng Cỏ lác dù
Mật độ cỏ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Mật độ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Mật độ
(cây/m
2
)
Hiệu lực
(%)
Hỗn hợp dịch chiết bạch đàn 5% +
Pyrazosulfuron 10g (ai/ ha) 6,8 80,3 3,2 85,8 5,6 90,4
Hỗn hợp dịch chiết trẩu 5% +
Pyrazosulfuron 10g (ai/ ha)
8,2 76,3 5,0 77,9 10,4 82,2
Hỗn hợp dịch chiết sở 5% +
Pyrazosulfuron 10g (ai/ ha)
7,2 79,2 4,2 81,4 6,8 88,4
Pyrazosulfuron 20g (ai/ ha) 9,0 74,0 4,6 79,6 6,0 89,7
(Đối chứng) 36,4 - 22,6 - 58,4 -
CV (%) 38,2 26,7 35,1
IV. KẾT LUẬN
1. Trừ thanh hao hoa vàng Artemisia annua L., cả 5 loài thực vật thử nghiệm đều có
khả năng ức chế sự nảy mầm, phát triển của cỏdại là cây trNu Aleurites montana (Lour)
Wils, cây s Camellia sasanqua Thunb, cây bch àn Myrtaceae, cây ngh Piper
methysticum L. và cây neem Camellia chinensis. Tuy nhiên qua thí nghim s dng dch
chit tr c cho thy ch có 3 loàicó tim năng tr c khá cao i vi các loài c ph
bin trên ng rung (c lng vc, c t và c cói lác) ó là cây bch àn, cây trNu và cây
s.
2. Tuy thành phn các cht gây c trong các loài thc vt trên là kháphong phú
nhưng qua tham kho các tài liu nưc ngoài cho thy thành phn gây c ch yu
i vi c di là saponozit ưc cha trong lá bch àn, qu s và qu trNu. Tim
năng gây c ca các cht khác như tanin, axit polygonic và hyperin, azadirachtin,
nimbin hay nimbidin u thp hoc ch có kh năng c ch sinh trưng ca c khi s
dng nng dch chit rt cao (10% tr lên).
3. Tuy tim năngphòng tr i vi tng nhóm c, ti tng thi im phun khác nhau
ca 3 loi dch chit t 3 loàicây c trin vng là khác nhau nhưng nhìn chung dch
chit t cây bch àn cho hiu qu cao nht i vi nhóm c hoà tho và lá rng, sau ó
n dch chit t cây trNu và cui cùng là dch chit ca cây s. Trong khi ó, hiu lc tr
c cói lác ca dch chit t cây trNu li cao nht, sau ó n bch àn và cui cùng là cây
s.
4. N hìn chung, các loài dch chit u phát huy hiu lc tr c khi phun vào c
giai on tin ny mm, hu ny mm sm và hu ny mm, có nghĩa là chúng va có
kh năng c ch ny mm, va có kh năng c ch sinh trưng ca c di. Tuy nhiên
kh năng c ch ny mm ca các dch chit thp hơn kh năng c ch sinh trưng.
Khi phun vào giai on hu ny mm sm, hiu lc tr c hoà tho và cói lác cao hơn
khi phun vào giai on hu ny mm nhưng hiu lc tr c lá rng li thp hơn.
5. Tuy tim năngphòng tr c di ca c 3 loi dch chit trin vng là khá cao
nhưng vn chưa áp ng ưc yêu cu trong phòng tr c di, hiu lc cao nht ch
t dưi 70%. Vic hn hp các dch chit này vi các thuc tr c hoá hc ã làm
tăng áng k hiu lc tr c ca các dng dch chit và gim áng k lưng thuc hoá
hc. ây là mt hưng i quan trng trong vic nghiên cu, phát trin các thuc tr
c hn hp gia hoá hc vi tho mc
TÀI LIU THAM KHO CHÍN H
1 guyễn Hồng Sơn, 2000. Mt s nghiên cu v c di trên lúa nưc và bin pháp
phòng tr. Lun án Tin sĩ nông nghip, Hà N i.
2 Dilday. R. H., W. G. Yan, K. A. K. Moldenhauer and K. A. Gravois, 1998.
Allelopathic activity in rice for controlling major aquatic weeds, In: Allelopathy in
rice, Edited by M. Olofsdotter, IRRI, Los Banos, Laguna, Philippines, 1998, p. 7 - 26.
3 Juline. M. H.,1992. Biological control of weeds, A world catalogue of agents and
their target weeds, Third Edition, C. A. B. International in association with ACIAR,
86p.
4 Kim. K. U. and D. H. Shin, 1998. Rice allelopathy research in Korea, In: Allelopathy
in rice, Edited by M. Olofsdotter. IRRI, Los Banos, Laguna, Philippines, p. 39 - 43.
5 Merrill. A. Ross, Carole. A. Lembi, 1985. Applied Weed Science, Macmillan
Publishing Company N ew York, Collier Macmillan Publishers, London, 340p.
gười phản biện: guyễn Văn Viết
. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG MỘT SỐ LOÀI CÂY ĐỘC
ĐỂ PHÒNG TRỪ CỎ DẠI
Nguyễn Hồng Sơn, Quách Thị Minh Thu,
Nguyễn. Saponozit Quả
3. Đánh giá khả năng phòng trừ cỏ dại
của các loài thực vật
3.1. Khả năng phòng trừ cỏ lồng vực
E. crus galli của các loài thực vật
Kt qu