Tuyển chọn công thức thuốc bảo quản có tác dụng phòng chống nấm mốc Trên cơ sở thuốc PBB đang cần nghiên cứu thay thế và một số hoá chất có hiệu lực chống nấm, qua thí nghiệm thăm dò, x
Trang 1Nghiªn cøu t¹o thuèc chèng mèc cho l©m s¶n
Lª Duy Ph−¬ng
Phßng NC B¶o qu¶n L©m s¶n
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Do điều kiện khí hậu đặc thù của Việt Nam, sinh vật hại lâm sản nói chung và nấm hại lâm sản nói riêng phát triển rất mạnh Do đó, công tác bảo quản lâm sản cũng như phòng chống nấm mốc, mục cho sản phẩm gỗ và lâm sản luôn được quan tâm trong quá trình sản xuất cũng như sử dụng Tuy nhiên, do nhiều lý do chủ quan và khách quan mà những nghiên cứu về thuốc bảo quản lâm sản phòng chống mốc cũng như chủng loại thuốc bảo quản lâm sản chống mốc còn
ở mức độ hạn chế
Cho đến năm 1998, phòng Nghiên cứu Bảo quản Lâm sản, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam mới chính thức đăng ký 13 loại thuốc bảo quản lâm sản, trong đó có thuốc XM5, PPB,
là những loại thuốc bảo quản có khả năng phòng chống nấm cao Vì lý do ảnh hưởng đến màu sắc của lâm sản sau khi tẩm mà XM5 ít được sử dụng làm thuốc chống nấm cho sản phẩm lâm sản sử dụng làm hàng thủ công mỹ nghệ và đồ mộc gia dụng Còn PBB, năm 2002, đã bị cấm sử dụng theo quyết định về bảo vệ môi trường và an toàn cho sức khỏe của con người do Cục Bảo
vệ Thực vật, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành do có thành phần
pentaclorophenolat natri, một thành phần không được phép sử dụng ở Việt Nam từ năm 2002
Để thay thế vào thiếu hụt này, đáp ứng nhu cầu của thực tế sản xuất, cần phải có những nghiên cứu tạo ra loại thuốc chống nấm mốc mới thay thế, với thành phần thuốc không nằm
trong danh mục hoá chất cấm và hạn chế sử dụng ở Việt Nam, đề tài " Nghiên cứu tạo thuốc
chống mốc cho lâm sản" được hình thành và thực hiện
Do điều kiện có hạn, đề tài này chỉ quan tâm nghiên cứu, tuyển chọn thuốc chống mốc dựa trên nền tảng những nghiên cứu trước đây và những hoá chất là muối vô cơ sẵn có trong nước nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế của sản xuất - hiệu quả, dễ sử dụng, dễ kiếm, giá thành hạ
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Áp dụng quy trình khảo nghiệm hiệu lực thuốc BQLS đối với nấm do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam xây dựng thành Tiêu chuẩn Ngành
2.1 Dụng cụ thiết bị cơ bản để thí nghiệm
Sử dụng các thiết bị thí nghiệm của phòng Bảo quản Lâm sản
- Gỗ bồ đề dùng làm mẫu thí nghiệm
- Cân điện tử, độ chính xác 0.001 gam; cân kỹ thuật độ chính xác 0.1 gam
- Tủ sấy memmert, sấy đến 200 oC, thang điều chỉnh 1 oC
- Tủ sấy Prolox, sấy đến 300 oC, thang điều chỉnh 1 oC
- Tủ hấp tiệt trùng Sturdy sap - 450
- Phòng thí nghiệm vô trùng
- Một số dụng cụ thí nghiệm khác
2.2 Nguyên vật liệu
a/ Gỗ bồ đề (Styrax tonkinensis Pirerre)
Gỗ có đường kính ngang ngực 25 - 30 cm, ít khuyết tật, chưa bị sâu nấm phá hoại Loại bỏ phần tâm gỗ, hong phơi, sấy đến độ ẩm thăng bằng Sau đó tạo mẫu kích thước 50x25x15 mm, dao động 0,5mm Mặt 50x25 mm vuông góc với đường vòng năm của gỗ
b/ Hoá chất bảo quản: Na2BB 4O7, NaF, ZnSiF6, NaIO4
c/ Gốc nấm dùng để khảo nghiệm
Nấm hoại sinh gây biến màu Aspergillus niger
Nấm hoại sinh gây mục trắng Lentinus variety
Nấm hoại sinh gây mục hỗn hợp Pleurotus cultivated
Các gốc nấm trên được gây cấy thuần khiết ra các bình colexan 500ml trong các môi trường:
Trang 2Nấm Aspergillus niger trong môi trường Czapek
Nấm Lentinus variety trong môi trường thạch - mạch nha
Nấm Pleurotus cultivated trong môi trường thạch - khoai tây
Đặt các bình colexan đã cấy giống vào môi trường nhiệt độ 20 - 25 oC, ẩm độ 70 - 80% Những bình bị nhiễm tạp phải được thay ngay
2.3 Các thông số và cách bố trí thí nghiệm
a/ Phương pháp tẩm: 2 phương pháp tẩm: Ngâm 24 giờ cho mục đích bảo quản sâu và
nhúng 60 giây cho mục đích bảo quản bề mặt
b/ Thuốc bảo quản: 3 loại thuốc thí nghiệm và 1 loại thuốc so sánh
c/ Nồng độ thuốc: 3 cấp nồng độ, 3%; 5%; 7%
d/ Dung lượng mẫu: Mỗi công thức thí nghiệm bao gồm 3 mẫu, trong đó 2 mẫu tẩm
thuốc và 1 mẫu đối chứng không tẩm thuốc Như vậy tổng số mẫu được thể hiện qua bảng 2.1
Bảng 2.1: Tổng số mẫu của thí nghiệm
Số loại
thuốc
Số Nđộ thuốc
Số PP tẩm Số loài
nấm
Số lần lặp Số mẫu
trong 1
TN
Tổng số mẫu
4 3 2 3 3 3 648
e/ Cách tiến hành:
- Mẫu gỗ sau khi gia công, sấy ở nhiệt độ 103 oC dao động 2 oC đến khô kiệt Cân lấy khối lượng gỗ khô kiệt rồi để mẫu gỗ trở lại độ ẩm cân bằng trong điều kiện môi trường 20 - 25
oC, ẩm độ 70 - 80% trong khoảng thời gian 4 tuần
- Trước khi tẩm thuốc, cân mẫu để lấy số liệu ban đầu, sau đó tẩm thuốc vào mẫu theo các phương pháp và công thức tẩm của thí nghiệm, sau khi tẩm xong, thấm khô mẫu và cân ngay
để tính lượng thuốc thấm Mẫu sau đó được hong tự nhiên 15 ngày để ổn định thuốc
- Sau khi khuẩn ti của nấm cấy trong bình colexan đã lan kín mặt thạch, đặt mẫu gỗ vào trong bình Mỗi bình đặt 2 mẫu tẩm thuốc và 1 mẫu đối chứng không tẩm thuốc
- Nút kín bình và đặt trong phòng tối có nhiệt độ 20 - 30 oC, ẩm độ 70 - 80 % trong thời gian 4 tháng
- Dỡ mẫu ra khỏi bình collexan, gạt bỏ sợi nấm, rửa nhẹ, hong sấy khô kiệt, cân, quan sát
để đánh giá hiệu lực của thuốc
2.4 Chỉ tiêu đánh giá
Đánh giá hiệu lực của các công thức thuốc trước sự xâm nhập và phá hoại của nấm gây mốc, mục bằng cách cho điểm dựa trên 3 chỉ tiêu biểu hiện cơ bản ở mẫu gỗ do nấm mốc gây ra trên mẫu tẩm thuốc so với mẫu đối chứng bằng công thức tích luỹ Abbot:
Trong đó:
X, Y, Z lần lượt là tỷ lệ diện tích biến mầu; tỷ lệ diện tích mục mềm và tỷ lệ hao hụt trọng lượng mẫu gỗ
BMdc là bình quân diện tích vùng bị biến màu ở mẫu đối chứng
BMtt là bình quân diện tích vùng bị biến màu ở mẫu tẩm thuốc
MMdc là bình quân diện tích vùng bị mục mềm ở mẫu đối chứng
MMtt là bình quân diện tích vùng bị mục mềm ở mẫu tẩm thuốc
HHdc là bình quân hao hụt khối lượng mẫu đối chứng
HHtt là bình quân hao hụt khối lượng mẫu tẩm thuốc
Trang 3Kết quả được quy định:
X, Y, Z từ 0 - 30% đạt 3 điểm
X Y, Z lớn hơn 30% đến 60% đạt 2 điểm
X Y, Z lớn hơn 60% đến 100% đạt 1 điểm
Kết luận khảo nghiệm: cộng dồn 3 thang điểm đánh giá X, Y, Z:
Đạt 8 đến 9 điểm là công thức thuốc BQLS có hiệu lực xấu
Đạt 5 đến 7 điểm là công thức thuốc BQLS có hiệu lực trung bình
Đạt 3 đến 4 điểm là công thức thuốc BQLS có hiệu lực tốt
Điều kiện đánh giá: 70% mẫu gỗ đối chứng phải bị biến màu, mục mềm và hao hụt khối lượng
Nếu không, thí nghiệm coi như không thoả mãn, phải làm lại
3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Tuyển chọn công thức thuốc bảo quản có tác dụng phòng chống nấm mốc
Trên cơ sở thuốc PBB đang cần nghiên cứu thay thế và một số hoá chất có hiệu lực
chống nấm, qua thí nghiệm thăm dò, xây dựng được 3 công thức thuốc để tiến hành thí nghiệm,
tỷ lệ thành phần hoá chất của thuốc lựa chọn được thể hiện ở bảng 3.1
Bảng 3.1:Ttỷ lệ thành phần hoá chất của các công thức thuốc thí nghiệm
Borax 35 Thuốc A
Borax 40
Thuốc B
Thuốc C
3.2 Khảo nghiệm hiệu lực của công thức thuốc bảo quản đã tuyển chọn đối với nấm phá
hoại gỗ
3.2.1 Hiệu lực của các công thức thuốc khi xử lý gỗ theo phương pháp bảo quản bề mặt
Các công thức thuốc đã tuyển chọn và thuốc so sánh được đưa vào ngâm tẩm với các
công thức thí nghiệm đã chọn trước theo tiêu chuẩn Sau đó, mẫu gỗ đã ngâm tẩm được thử hiệu
lực với các loài nấm phá hoại gỗ, sau 4 tháng, các mẫu thí nghiệm được đánh giá theo các tỷ lệ
phần trăm biến màu X, mục mềm Y và hao hụt Z đối với từng loại thuốc
Các kết quả thí nghiệm khảo nghiệm hiệu lực của các công thức thuốc đối với gỗ được
xử lý bảo quản theo phương pháp bảo quản bề mặt với thời gian nhúng thuốc 60 giây được thể
hiện ở bảng 3.2 với các tỷ lệ biến mầu X, mục mềm Y và hao hụt Z
Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm (xử lý gỗ theo phương pháp BQ bề mặt)
Loại
thuốc
Nồng độ
thuốc
Tỷ lệ X
(%) Tỷ lệ Y (%) Tỷ lệ Z (%) điểm Cho
Đánh giá hiệu lực
A
B
C
Trang 43% 27,9 38,9 68,7 6 Trung bình
PBB
Xét công thức thuốc A, từ kết quả bảng 3.2 có thể thấy kết quả cho điểm tổng hợp của 3
tỷ lệ: biến màu X, mục mềm Y và hao hụt Z của cả 3 cấp nồng độ đều là 8 Tức ở chế độ tẩm này, công thức thuốc A khảo nghiệm ở các nồng độ 3%, 5%, 7% được đánh giá là có hiệu lực xấu
Tương tự, công thức thuốc B và C ở chế độ tẩm này ở nồng độ dung dịch 3% và 5% đạt điểm 8, nhưng nồng độ 7% lại đạt điểm 7 Tức riêng nồng độ 7% là có hiệu lực trung bình Điều này cho thấy rằng, hai công thức thuốc B và C có hiệu lực chống nấm cao hơn thuốc A cùng nồng độ dung dịch 7% Trong khi đó thuốc so sánh là PBB (đang cần được thay thế) chỉ ở nồng
độ 3% đã đạt 6 điểm và chỉ tiêu đánh giá có hiệu lực trung bình, 5, 7% đạt hiệu lực tốt
Kết quả trên cho thấy, ở phương pháp tẩm này, ở các nồng độ dung dịch 3%, 5% thì cả 3 công thức thuốc trên đều có hiệu lực xấu Riêng ở nồng độ dung dịch 7% thì công thức thuốc A vẫn có hiệu lực xấu, B và C hiệu lực trung bình
Ta cũng có thể nhận thấy rằng nồng độ dung dịch thuốc sử dụng có ảnh hưởng đến khả năng chống mốc của thuốc được biểu hiện thông qua các chỉ số X, Y, Z Nồng độ dung dịch thuốc càng tăng thì các chỉ số này cũng càng tăng Cụ thể khi nồng độ thuốc tăng từ 3% đến 7% thì chỉ số Z (%) của thuốc A tăng từ 40,3 đến 54,3; thuốc B chỉ số X (%) tăng từ 19,7 đến 28,3 hoặc chỉ số Y của thuốc C tăng từ 23,6 đến 28,5
Các chỉ số X, Y, Z cũng khác nhau khi so sánh cùng một điều kiện tẩm với các công thức thuốc khác nhau Nguyên nhân là do thành phần các công thức thuốc khác nhau, nên hiệu lực của chúng đối với nấm khác nhau Công thức thuốc A là sự phối trộn của 2 loại hoá chất borax
và kẽm fluorsilicat Công thức thuốc B và C có mặt chất chống nấm NaF cùng thành phần thứ hai là borax, kẽm floursilicat Qua bảng 3.1 và 3.2 dễ nhận thấy khả năng chống nấm mốc của NaF cao hơn kẽm floursilicat
3.2.2 Hiệu lực của các công thức thuốc khi xử lý gỗ theo phương pháp bảo quản sâu
Với chế độ bảo quản sâu (ngâm 24 giờ), gỗ được đem thí nghiệm thử hiệu lực với các loài nấm phá hoại gỗ, sau 4 tháng, các mẫu thí nghiệm cũng được đánh giá theo các tỷ lệ biến màu X, mục mềm Y và hao hụt Z đối với từng công thức thuốc
Các kết quả thí nghiệm khảo nghiệm hiệu lực của các công thức thuốc đối với gỗ được
xử lý bảo quản sâu được thể hiện ở bảng 3.3 với các tỷ lệ X, Y, Z
Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm (xử lý gỗ theo phương pháp BQ sâu)
Loại thuốc Nồng độ
thuốc Tỷ lệ X (%) Tỷ lệ Y (%) Tỷ lệ Z (%) điểm Cho Đánh giá hiệu lực
A
B
C
PBB
Từ bảng 3.3 cho thấy, thuốc A với chế độ bảo quản sâu thì ở nồng độ dung dịch 3% vẫn đạt hiệu lực xấu Nồng độ 5% và 7% thuốc đạt hiệu lực chống mốc trung bình Điều này cho thấy, khả năng chống mốc của công thức thuốc này không cao, ngay cả ở nồng độ ngâm 7%
Trang 5Công thức thuốc B, kết quả thử nghiệm ở nồng độ 3% đạt 6 điểm, được đánh giá có hiệu lực chống mốc trung bình, ở nồng độ 5% và 7% đạt 4 và 3 điểm, đánh giá là có hiệu lực chống
mốc tốt
Công thức thuốc C, nồng độ dung dịch thuốc 3% và 5% thì thuốc đạt hiệu lực trung bình Nồng độ 7% thì thuốc đạt hiệu lực tốt
Cũng giống như khi xử lý gỗ theo phương pháp bảo quản bề mặt, khi xử lý bảo quản sâu thì theo chiều tăng của nồng độ dung dịch thuốc sử dụng thì khả năng chống mốc của thuốc cũng tăng theo thông qua các chỉ số X, Y, Z
So sánh kết quả khảo nghiệm của các công thức thuốc ở bảng 3.3 dễ dàng nhận thấy, nếu cùng một nồng độ dung dịch như nhau thì hiệu lực chống nấm của công thức thuốc B là cao nhất, sau đó đến công thức thuốc C, thấp nhất là công thức thuốc A Cụ thể ở các nồng độ dung dịch lần lượt là 3, 5, 7% thì công thức thuốc A có điểm là 8, 6, 5, thuốc B là 5, 4, 3, thuốc C là 6,
5, 3
3.3 Một số tính chất của loại thuốc được lựa chọn
Loại thuốc B là loại thuốc có thể thay thế thuốc PBB có hai thành phần chính không nằm trong danh mục hoá chất bị hạn chế hoặc cấm sử dụng là Natri Flourua và Borax với tỷ lệ 55 : 40
Đây là một hỗn hợp hoá chất bảo quản ở dạng tinh thể màu trắng, Ở nhiệt độ môi trường bình thường, trong nước sạch, hoà tan 7%, khó tan 8% và không tan hết 9% Sau khi tẩm vào gỗ không làm thay đổi màu sắc gỗ Thuốc ít độc với người và gia súc, không có mùi và không mẫn cảm da khi tiếp xúc
Sau khi có kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, loại thuốc này đã được đem thử nghiệm diện rộng tại thực tế ở một số cơ sở sản xuất như:
- Cơ sở sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ thuộc Huyện Gia Bình - Tỉnh Bắc Ninh (Trong hợp phần dự án hỗ trợ sản xuất thủ công mỹ nghệ của Huyện)
- Cơ sở sản xuất mây giang đan thuộc Huyện Chương Mỹ - Tỉnh Hà Tây
- Cơ sở sản xuất nhà tranh, tre, nứa, lá thuộc Huyện Sóc Sơn - Hà Nội
Các kết quả của thử nghiệm cho thấy khả năng chống mốc của sản phẩm này là rất tốt Một lần nữa các kết quả này khẳng định tính thực tiễn của đề tài nghiên cứu
3.4 Quy trình bảo quản phòng chống mốc cho gỗ
Với mỗi loại thuốc bảo quản, khi sử dụng đều có những quy trình sử dụng thuốc khác nhau tuỳ mục đích bảo quản và sử dụng gỗ Công thức thuốc B được chọn là thuốc bảo quản thay thế thuốc PBB với mục đích chống mốc cho lâm sản, vì vậy sử dụng loại thuốc này phải
tuân thủ theo quy trình bảo quản chống mốc cho lâm sản với các yêu cầu sau:
Yêu cầu với cơ sở sản xuất:
- Có đội ngũ cán bộ và công nhân đủ năng lực thực hiện quy trình bảo quản
- Có hệ thống sử lý chất thải trong quá trình sản xuất theo quy định của cơ quan quản lý môi trường
- Công nhân lao động trực tiếp phải được tập huấn về bảo quản và được trang bị bảo hộ lao động đầy đủ
Yêu cầu về quy trình công nghệ:
- Chuẩn bị nguyên vật liệu, hoá chất và các dụng cụ cần thiết khác
- Pha thuốc bảo quản vào bể tẩm, tác động cho thuốc tan hoàn toàn
- Tiến hành ngâm tẩm lâm sản
- Sau khoảng thời gian cần thiết, vớt lâm sản ra, phơi, sấy đến độ ẩm thăng bằng (10 -15 %)
Chú ý:
- Nồng độ dung dịch tẩm thấp nhất phải la 3% Nên dùng 5% Thời gian ngâm ít nhất là 24 giờ
- Vật liệu sau khi tẩm vẫn phải để nơi khô ráo
- Tránh tác động gia công sau khi ngâm tẩm làm mất đi lớp thuốc bao bên ngoài lâm sản đã được tẩm Trường hợp buộc phải gia công phải bổ xung ngay thuốc vào chỗ vừa gia công
Trang 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết luận
Từ những kết quả trờn của khảo nghiệm, cú thể rỳt ra được những kết luận sau:
1/ Với phương phỏp bảo quản bề mặt, cả 3 cụng thức thuốc được lựa chọn làm thớ nghiệm đều cú hiệu lực với nấm khụng cao
2/ Với phương phỏp bảo quản sõu:
- Cụng thức thuốc A cú hiệu lực xấu ở nồng độ dung dịch thuốc 3%, cú hiệu lực trung bỡnh ở nồng độ 5% và 7%
- Cụng thức thuốc C cú hiệu lực trung bỡnh ở nồng độ dung dịch thuốc 3% và 5%, cú hiệu lực tốt ở nồng độ 7%
- Cụng thức thuốc B cú hiệu lực trung bỡnh ở nồng độ dung dịch thuốc 3%, cú hiệu lực tốt ở nồng độ 5% và 7%
3/ Trong 3 cụng thức thuốc mà đề tài đó lựa chọn để tiến hành khảo nghiệm, cụng thức thuốc B là cụng thức thuốc cú hiệu lực chống nấm tốt nhất Cú thể thay thế được thuốc PBB và đỏp ứng được yờu cầu về thành phần hoỏ chất khụng nằm trong danh mục hạn chế sử dụng ở Việt Nam
4/ Quy trỡnh sử dụng thuốc B tuõn theo quy trỡnh tẩm thụng thường ỏp dụng trong trường hợp chống mốc cho lõm sản với mục đớch bảo quản sõu Giỏ thành tớnh cho 1kg thuốc B là 22.500đ (Trong khi thuốc PBB là 50.000đ/kg) Chi phớ thuốc B trong 1 m3 dung dịch chỉ bằng 45% so với thuốc PBB
4.2 Kiến nghị
1/ Cụng thức thuốc B là cụng thức thuốc cú thể thay thế được thuốc PBB để chống mốc, song cần cú những nghiờn cứu khảo nghiệm thờm với cỏc đối tượng lõm sản khỏc như tre, nứa, song, mõy để cú những đỏnh giỏ rộng hơn về khả năng sử dụng của thuốc
2/ Cỏc cụng thức thuốc mà đề tài đưa vào khảo nghiệm mới chỉ dựa trờn cơ sở 3 loại hoỏ chất cú khả năng chống nấm, cần phải cú những nghiờn cứu tiếp theo để cú thể khảo nghiệm được thờm những hoỏ chất khỏc, đặc biệt là những chất chống nấm cú nguồn gốc từ thực vật
Tμi liệu tham khảo
1 Bộ Nông nghiệp và PTNN (2004), Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng, hạn
chế sử dụng và cấm sử dụng ở Việt Nam, Hà Nội
2 Nguyễn Văn Đức (2004), Nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ bảo quản cho ván dán ba
lớp, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội
3 Lê Văn Lâm (1999), Khảo nghiệm hiệu lực của thuốc bảo quản lâm sản với nấm mục, Báo
cáo nhiệm vụ Khoa học, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
4 Phòng NC Bảo quản lâm sản (1985), Kỹ thuật bảo quản lâm sản, Báo cáo tổng kết đề tài 06.02
thuộc chương trình 04-01, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội
5 Phòng NC Bảo quản lâm sản (1983), Kết quả nghiên cứu một số loại thuốc muối để bảo quản
gỗ, Báo cáo khoa học 1982 –1983, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội
6 Nguyễn Thị Bích Ngọc (2002), Nghiên cứu kỹ thuật bảo quản tre dùng trong xây dựng, Luận
án tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội
7 Nguyễn Chí Thanh (1990), “Phòng mốc cho gỗ, mây, tre”, Bản tin KHKT và kinh tế lâm
nghiệp, (5), tr5-6, Hà Nội
8 Nguyễn Văn Thống (1977), Nghiên cứu phòng nấm mục và biến màu cho nứa nguyên liệu
giấy, Báo cáo tổng kết KHKT, Viện Công nghiệp rừng, Hà Nội