nghiên cứu tổng hợp một số hợp chất dẫn dụ chế tạo mồi nhử và bẫy diệt côn trùng hại rau báo cáo tổng kết

BẢNG TÓM TẮT CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học, kinh tế Tự đánh giá 1 Báo cáo tổng kết Có đủ 10 bản báo cáo tổng kết kèm theo đĩa CD Hoàn thành 2 Hoạt c

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

CÔN TRÙNG HẠI RAU

Chủ nhiệm đề tài:

TS NGUYỄN CỬU THỊ HƯƠNG GIANG

GS TSKH NGUYỄN CÔNG HÀO

Cơ quan chủ trì: Phân viện Hóa học các HCTN tại TP HCM

TP HỒ CHÍ MINH 2008

BÁO CÁO KẾT QUẢ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC& CÔNG

NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

1 Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp một số hợp chất dẫn dụ, chế tạo mồi nhử và bẫy diệt côn trùng hại rau

2 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Cửu thị Hương Giang

GS.TSKH Nguyễn Công Hào

3 Cơ quan chủ trì đề tài: Phân Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên tại TP Hồ Chí Minh

4 Cơ quan quản lý đề tài: Sở Khoa học và Công nghệ TP Hồ Chí Minh

5 Danh sách các cán bộ tham gia chính trong đề tài:

TT Họ và tên Học

vị/chức danh

KH

Ngành chuyên

2 Đặng Chí Hiền ThS

Phân viện Phó

Hóa Hữu cơ Phân viện HCTN

3 Trần Đức Khang CN Hóa Sinh Phân viện HCTN

4 Nguyễn Thành

Danh

ThS Hóa học hữu

5 Lê Quốc Minh TS,PGS

Giám đốc Vật liệu công nghệ nanô và

ứng dụng

Liên Hiệp KHSX IMAG

Nông học HTX Rau an toàn

BẢNG TÓM TẮT CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học, kinh tế Tự đánh giá

1 Báo cáo tổng kết Có đủ 10 bản báo cáo tổng

kết kèm theo đĩa CD

Hoàn thành

2 Hoạt chất dẫn dụ sâu tơ:

(Z)-11-HDAc, HDAL và HDOL

Có đủ số lượng 10g và đạt chất lượng về độ sạch >95%

Hoàn thành

3 Hoạt chất dẫn dụ ruồi đục trái

dưa, bầu bí:

acetoxyphenyl-butanon

Có đủ số lượng 10g và đạt chất lượng về độ sạch >95%

Hoàn thành

4 Hoạt chất dẫn dụ Bọ nhảy:

allylthiocyanat

Có đủ số lượng 10g và đạt chất lượng về độ sạch 99%

Hoàn thành

5 Mồi nhử và bẫy dẫn dụ Sâu

tơ (Plutella xylostella)

Có đủ số lượng 100 bẫy và đạt chất lượng dẫn dụ >90%

so với bẫy ngoại nhập

Hoàn thành

6 Bẫy diệt ruồi đục trái dưa

(Bactrocera cucurbitae)

Có đủ số lượng 100 bẫy và đạt chất lương dẫn dụ >90%

Hoàn thành

7 Mồi nhử và bẫy dẫn dụ Bọ

nhảy (Phyllotreta sp)

Có đủ số lượng 100 bẫy bắt được Bọ nhảy

Hoàn thành

9 Báo cáo tình hình sâu hại rau

trên đồng ruộng và trong nhà

lưới

Có số liệu theo dõi liên tục 2

vụ rau trong 2 năm

Hoàn thành

11 Sử dụng kết hợp bẫy dính

màu vàng kết hợp pheromon

Nâng cao hiệu quả sử dụng

và tăng khả năng bẫy diệt côn trùng gây hại TN 50 bẫy

Nội dung mới

12 Bài bào khoa học công bố

MỤC LỤC Trang

1.1 Nghiên cứu về pheromone trên thế giới 1

1.2 Nghiên cứu và ứng dụng pheromone trong nước 2

1.3 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài 3

PHẦN 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐÃ THỰC HIỆN 2007 4

2.1 Điều tra tình hình sâu hại rau ăn lá tại hợp tác xã Ấp đình,

xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi 5

2.1.1 Mở đầu 5 2.1.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 5

2.1.2.1 Điều tra sâu tơ 6

2.1.2.2 Điều tra sâu khoang 6

2.1.2.3 Điều tra rệp muội 6 2.1.2.4 Điều tra bọ nhảy 7 2.1.2.5 Điều tra ruồi đục lá 7

2.1.3 Kết qủa và thảo luận 8 2.1.3.1 Kết quả điều tra sâu tơ 8 2.1.3.2 Kết quả điều tra sâu khoang 9 2.1.3.3 Kết quả điều tra rệp muội 10 2.1.2.4 Kết quả điều tra bọ nhảy 10 2.1.2.5 Kết quả điều tra ruồi đục lá 2.2 Điều tra tình hình sâu hại rau ăn quả tại hợp tác xã Ấp đình, xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi 13

2.2.1 Mở đầu 13 2.2.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 13 2.2.2.1 Điều tra sâu xanh da láng 13

2.2.2.2 Điều tra ruồi đục trái 14 2.2.2.5 Điều tra ruồi đục lá 15

2.2.3 Kết qủa và thảo luận 15

2.2.3.1 Kết quả điều tra sâu xanh da láng 16 2.2.3.2 Kết quả điều tra ruồi đục trái 16 2.2.2.5 Kết quả điều tra ruồi đục lá 17

2.3 Nghiên cứu tổng hợp (Z) -11-Hexadecenal, (Z) -11-Hexadecenol và (Z) -11-Hexadecenyl acetat, pheromon của Sâu tơ (Plutella xylostella) 18

2.3.1 Mở đầu 18

2.3.2 Nguyên liệu và phương pháp 18

2.3.3 Kết quả và thảo luận 18

2.3.4 Phần thực nghiệm 21

2.4 Tổng hợp 4(p-acetoxiphenyl)-2-butanon, chất dẫn dụ ruồi hại dưa leo, bầu bí (Bactrocera cucurbitae) 24

2.3.1 Mở đầu 24 2.3.2 Nguyên liệu và phương pháp 24 2.3.3 Kết quả và thảo luận 24 2.3.4 Phần thực nghiệm 25

PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NĂM 2008 27

3.1.Tổng hợp và tách chiết allylisothiocyanat 28

3.1.1 Mở đầu 28

3.1.2 Nguyên liệu và phương pháp 28

3.1.3 Kết quả và thảo luận 28

3.1.4 Phần thực nghiệm 29

3.1.5 Kết luận 31

3.2 Kết quả bẫy bắt Bọ nhảy trên đồng ruộng 32

3.2.1 Mở đầu 32

3.2.2 Nguyên liệu và phương pháp 32

3.2.3 Kết quả và thảo luận 34

3.2.4 Kết luận 34

3.3 Thử nghiệm bẫy bắt sâu tơ bằng mồi nhử pheromon 35

3.3.1 Mở đầu 35

3.3.2 Nguyên liệu và phương pháp 35

3.3.3 Kết quả và thảo luận 36

3.3.4 Kết luận 37

3.4 Chế tạo và thử nghiệm bẫy dính màu vàng trên rau cải 38

3.4.1 Mở đầu 38

3.4.2 Nguyên liệu và phương pháp 38

3.4.3 Kết quả và thảo luận 39

3.4.4 Kết luận 40

3.5 Qui trình chế tạo và sử dụng pheromon 41

3.5.1 Đặt vấn đề 41

3.5.2 Nguyên liệu và phương pháp 41

3.5.3 Chế tạo mồi nhử 42

3.5.4 Chế tạo bẫy 43

3.5.5 Phương pháp sử dụng bẫy pheromon 44

3.5.6 Kết luận 44

3.6 Bản hướng dẫn sử dụng bẫy diệt côn trùng 45

PHẦN 4: KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHỤ LỤC 50

Các hình ảnh trong báo cáo Trang

Hình 1: Sâu tơ và kén sâu tơ 5

Hình 3: Thành trùng và rệp non của hai loài rệp xám và rệp đào 7

Hình 5: Ruồi đục lá và rau bị ruồi đục 8

Hình 7: Bẫy bướm Sâu khoang băng mồi nhử pheromon 10

Hình 9: Bẫy bắt Bọ nhảy và ruồi đục lá bằng bẫy dính màu vàng 11

Hình 10: Bẫy sâu bọ hại rau ăn lá trong nhà lưới 12

Hình 12: Ruồi đục trái hại rau ăn quả 14

Hình 14: Bẫy sâu xanh da láng băng mồi nhử pheromon 16

Hình 15: Bẫy bắt ruồi đục trái bằng bẫy dính nhiều màu và pheromon 17

Hình 16: Hệ chưng cất cổ điển 30

Hình 17: Hệ thống chưng cất có sự hỗ trợ lò vi sóng 31

Hình 18: Bẫy sâu tơ bằng mồi nhử pheromon 37

Hình 19: Bẫy bướm sâu khoang và sâu xanh da láng 42

Hình 20: Bẫy bướm sâu tơ và bướm sâu tơ bị diệt trừ 42

Hình 21: Bẫy ruồi đục trái mướp và bẫy rầy xanh trên đậu bắp 43

Các bảng trong báo cáo: Bảng 1: Bảng theo dõi mật độ sâu non và bướm sâu tơ theo thời gian trồng 8

Bảng 2: Kết quả điều tra sâu khoang trên đồng ruộng 9

Bảng 3: Mật độ Bọ nhảy trưởng thành trên cải xanh 11

Bảng 4: Kết quả điều tra ruồi đục lá trên rau cải 12

Bảng 5: Bảng theo dõi biến động mât độ sâu xanh da láng trên đồng ruộng 15

Bảng 6: Kết quả điều tra ruồi đục trái trên ruộng trông dưa leo 17

Bảng 7: Bảng theo dõi mật độ ruồi đục lá trong và ngoài nhà lưới 17

Bảng 8: Kết quả thử nghiệm bẫy bắt Bọ nhảy trong nhà lưới 33

Bảng 9: Kết quả thử nghiệm bẫy bắt Bọ nhảy trên đồng ruộng 33

Bảng 10: Thử nghiệm bẫy Bọ nhảy bằng các chất dẫn dụ khac nhau 34

Bảng 11: Thử nghiệm bẫy bắt bướm sâu tơ bằng pheromon 36

Bảng 12: Kết quả bẫy côn trùng bằng bẫy vàng 39

Bảng 13: Theo dõi biến đổi mật độ một số loài sâu hại 40

Các sơ đồ trong báo cáo: Sơ đồ 1: Tổng hợp pheromon của sâu tơ thông qua trung gian acetilen 19

Sơ đồ 2: Tổng hợp pheromon của sâu tơ từ 11-undecylenic acid 19

Sơ đồ 3: Tổng hợp pheromon của sâu tơ từ 2-buten-1,4-diol 20

PHẦN 1: TỔNG QUAN

1.1 NGHIÊN CỨU VỀ PHEROMON TRÊN THẾ GIỚI

Nghiên cứu về pheromon của côn trùng đã được tiến hành từ những năm cuối của thế kỷ 20 bởi rất nhiều nhà côn trùng học Người ta phát hiện ra các biểu hiện khác nhau của côn trùng trước các mùi tiết ra từ đồng loại Người ta đã định nghĩa Pheromon như là các hợp chất được tiết ra bên ngoài từ một cá thể và được tiếp nhận ở một cá thể thứ hai cùng loài làm thay đổi tập tính hay sinh lý nhất định Pheromon được chia ra làm nhiều loại khác nhau: pheromon tính dục bao gồm các chất do con cái (đôi khi con đực) tiết ra nhằm hấp dẫn bạn đời Pheromon tập hợp do côn trùng đực hay cái tiết ra để thu hút bạn bè đến tạo bầy Pheromon đánh dấu ghi lại đường đi cho đồng loại khỏi lạc và pheromon báo động phát ra khi gặp hiểm nguy

Pheromon là một trong những chất hoạt động sinh học mạnh nhất mà con người phát hiện ra bởi vì với nồng độ 10-12 g hay thấp hơn côn trùng đã nhận biết được Bản thân pheromon mang tính đặc hiệu rất cao, nó là đặc trưng của từng loài do

đó pheromone có tính dẫn dụ chọn lọc Các nhà khoa học đã tách chiết và bằng các phương pháp hóa lý hiện đại đã xác định được thành phần hoá học của hàng ngàn pheromon của các loài khác nhau trong đó phần lớn là của côn trùng

Các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu tổng hợp các chất tương tự như pheromon của côn trùng và nghiên cứu các biện pháp khác nhau ứng dụng trong dự báo và kiểm soát mật độ côn trùng gây hại

Nghiên cứu tổng hợp pheromon côn trùng đã được các nhà khoa học thế giới tiến hành từ những năm 70 của thế kỷ trước Đối với pheromon của các côn trùng gây hại thuộc bộ Cánh vẩy (Lepidoptera) phần lớn có cấu trúc là các hợp chất acetate, alcol hay aldehyde của các alken mạch thẳng thì việc tổng hợp chúng phần lớn theo phản ứng Wittig Pheromon của một số loài khác lại là các acetate của alkadien mạch thẳng Tổng hợp các pheromon này thường vẫn có thể dùng các phản ứng Wittig cải tiến hay các phản ứng xúc tác cơ kim tạo các liên kết chứa nối đôi có cấu hình xác định Thí dụ

về các phản ứng tổng hợp và thử nghiệm pheromon có cấu trúc nêu trên đã được công

bố trên các tài liệu sau [1]

Thử nghiệm và ứng dụng pheromon trong chiến lược dự báo và phòng trừ dịch hại tổng hợp được nghiên cứu rất chi tiết về mồi nhử , chủ yếu là tỷ lệ các thành phần hoạt chất như các công trình nghiên cứu về Sâu tơ gần dây tại New Zealand và tại Mỹ[2,3]

Người ta sử dụng bẫy pheromon để xác định sự biến động các quần thể côn trùng gây hại trong đó có cả 4 loài sâu mà đề tài quan tâm Người ta theo dõi đồng thời lượng bướn vào bẫy và mật độ sâu hại trên đồng ruộng qua đó rút ra nhiều kết luận bổ ích Theo tài liệu của Trường Đại học Kasetsart, Thailand

Sâu xanh (Helicoverpa armigera) là loài sâu phá hại rau quả khá trầm trọng

Ngoài các loại cải, sâu xanh còn phá cà chua, cà tím, đậu bắp và khả năng kháng thuốc khá cao theo tài liệu[4]

Nghiên cứu thử nghiệm pheromon của Sâu xanh tại Lithuania trong thời gian

1999 – 2001 với 3 loại bẫy khác nhau của các hãng trên thế giới có so sánh với bẫy đèn người ta thu được các sâu xanh dự kiến còn một số loài sâu khác cũng bị sa vào,

Nghiên cứu thử nghiệm và ứng dụng bẫy pheromon bắt sâu khoang và sâu xanh da láng cũng được chú ý thông qua nhiều đề án nghiên cứu tại nhiều nước trên thế giới Các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Florida đã nghiên cứu khá cơ bản về phân bố, vòng đời, thuốc trừ sâu, thiênđịch và pheromon của các lòai sâu này [6]

Các nhà khoa học Đức đã tiến hành thử nghiệm pheromon của hai loài trên tại Philippine có thông báo ngắn gọn trong công trình sau [7]

Theo dõi biến động các loài này tại vùng khác của Mỹ, các nhà khoa học tại Trường Đại học Mississippi nhận thấy ảnh hưởng của vùng lãnh thổ đến mật độ côn trùng qua các công trình [8]

Trong thời gian cuối ngoài việc nghiên cứu chế tạo và ứng dụng pheromon các nhà khoa học trên thế giới còn rất chú trọng đến các con đường sinh tổng hợp pheromon ở côn trùng Đáng chú ý có công trình [9]

1.2 NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHEROMON TRONG NƯỚC

Nghiên cứu về các chất dẫn dụ côn trùng đã được quan tâm từ rất sớm Từ cuối những năm 70 của thế kỷ trước nhiều nhà hóa học Việt nam đã biết đến methyleugenol như là một chất dẫn dụ có hiệu qủa cao trong phòng trừ ruồi vàng hại cam Ưu thế đặc biệt ở chổ methyleugenol rất dễ dàng tổng hợp từ eugenol một chất có thể tách sạch từ tinh dầu Hương nhu có sẵn trong nước Chúng tôi cũng đã tham gia nghiên cứu các dẫn xuất khác nhau của eugenol và thử nghiệm khả năng dẫn dụ của chúng đối với ruồi đục quả Chúng tôi cũng đã cung cấp 5 kg methyleugenol cho một số nông trường trồng cam

Ngay từ thời gian sau đó chúng tôi đã quan tâm đến việc tổng hợp các chất dẫn

dụ các loài côn trùng khác như ruồi nhà, sâu hại ngô, sâu hại rau [11,12] Tuy nhiên do hoàn cảnh trang thiết bị còn nghèo nàn, kinh phí hạn hẹp cho nên các công trình nghiên cứu chưa tiến hành đến nơi đến chốn nên kết qủa chưa nhiều

Từ năm 1996 Phân viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên tại TP Hồ Chí Minh đã đặt vấn đề nghiên cứu một cách hệ thống khả năng và giải pháp phòng trừ sâu bệnh không dùng thuốc trừ sâu độc hại Kết qủa bước đầu chúng tôi có thể tổng hợp được một số hoạt chất chính trong thành phần pheromon của một số loài sâu hại rau củ Cho đến nay chúng tôi đã tổng hợp được pheromon của các loài côn trùng sau: Sâu tơ

(Plutella xylostella) [13,14], Sâu xanh (Helicoverpa armigera), Bọ hà khoai lang

(Cylas formicarius) [15,16] và một số loài khác Pheromon tổng hợp ra đã được tiến

hành thử nghiệm tại nhiều địa phương tuy nhiên vẫn ở qui mô nhỏ, chưa có đủ điều kiện để triển khai qui mô lớn Chính vì thế chúng tôi cần có sự hỗ trợ cả về kinh phí và

cả về tinh thần để có thể yên tâm triển khai qui mô lớn như trong đề tài đã nêu [17,18] Trong năm 2001-2003 chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm các loại chế phẩm sinh học khác nhau trên địa bàn tỉnh Kiên Giang, trong đó có một số bẫy pheromon Kết quả cho thấy bẫy pheromon phát huy hiệu quả cao trên các vườn rau riêng lẻ, cách ly

Do đó bẫy trên các vùng chuyên canh rau cần phải tiến hành đồng bộ và đều khắp thì hiệu quả sử dụng sẽ cao Trong các bẫy pheromon chế tạo ra, bẫy Sâu tơ đạt hiệu quả cao nhất, tiếp theo là Sâu khoang, còn bẫy Sâu xanh và Sâu xanh da láng hiệu quả khá Đây là nội dung cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện trong khi triển khai đề tài nghiên cứu trên diện rộng như dự kiến Ngoài ra chúng tôi đã cung cấp một số bẫy pheromon

cho công ty Thanh sơn tại Lâm đồng thử nghiệm đạt kết quả tốt Sau khi đi khảo sát tình hình trồng rau tại một số địa phương cho thấy việc triển khai ứng dụng pheromon trong dự báo và phòng trừ sâu hại có hiệu qủa cao Một số đơn vị khác như Viện cây

có dầu cũng sử dụng pheromon tập hợp do chúng tôi chế tạo ra để bẫy bắt Kiến vương

và Đuông hại dừa [19] Trong số các đơn vị nghiên cứu ứng dụng pheromon phải kể đến Viện Bảo vệ thực vật là đơn vị đã có triển khai ứng dụng tại vài nơi tại Hải dương cũng đã cho thấy sự cần thiết phải sử dụng bẫy pheromon trong dự báo và phòng trừ sâu hại trên rau [20] Đối với côn trùng hại cây ăn trái chúng tôi sẽ còn tiếp tục nghiên cứu, chú trọng đến các côn trùng gây hại chính đã nêu lên khá chi tiết trong tài liệu [21]

Đối với côn trùng hại rau cho đến nay theo tài liệu đã công bố [22] gồm một số lọai chính sau: Sâu tơ, Sâu khoang, Sâu xám, Sâu đo, Bọ nhảy, Rệp cải, Rầy xanh Theo thông tin của một số trang trại cho biết, trong nhà lưới thì đối tượng Sâu hại có giảm, tuy nhiên sự phá hại của các lòai khác như Bọ nhảy, Bọ trĩ, Rầy xanh là khá phổ biến Chính vì thế việc nghiên cứu các biện pháp dự báo và phòng trừ côn trùng gây hại là hết sức cần thiết

1.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Mục tiêu của đề tài:

- Nghiên cứu tổng hợp một số pheromon của côn trùng hại rau và rau ăn trái

- Chế tạo mồi nhử bẫy bắt côn trùng gây hại từ các nguyên vật liệu dễ kiếm trong nước

- Đề xuất qui trình dự báo và phòng trị côn trùng hại rau trong nhà lưới và trang trại bằng bẫy bắt côn trùng

Nội dung nghiên cứu:

1 Khảo sát tình hình sâu hại cây rau chủ yếu trên các lọai cây ăn lá với các lọai sâu hại phổ biến như Sâu tơ, Bọ nhảy, Rầy xanh v.v bằng phương pháp điều tra trực tiếp

và bẫy bắt côn trùng bằng Pheromon

2 Khảo sát tình hình sâu hại cây rau ăn trái chủ yếu là Ruồi đục qủa dưa, bầu bí bằng điều tra trực tiếp và bẫy pheromon

3 Khảo sát tình hình sâu hại rau trong các nhà lưới tại TP Hồ Chí Minh

4 Nghiên cứu tổng hợp pheromon của các lòai sâu hại chính trên rau như Sâu tơ, Sâu khoang, Ruồi đục quả dưa leo, bầu bí

5.Xác định cấu trúc (IR, GC-MS, NMR) độ sạch(GC) của các thành phần họat chất pheromon tổng hợp ra có so sánh với kết qủa của các tác gỉa nước ngòai

6 Chế tạo mồi nhử và bẫy bắt côn trùng hiệu qủa nhờ Pheromon các lọai theo các phương pháp truyền thống và cải tiến phù hợp với nguyên vật lịệu dễ kiếm trong nước

7 Chế tạo thử nghiệm mồi nhử và bẫy bắt Bọ nhảy và các lòai Rầy xanh, Rệp cải trong nhà lưới

8 Xây dựng mô hình thử nghiệm các biện pháp sinh học tổng hợp trong phòng trừ sâu hại rau và rau ăn trái trên 3 điểm tại Tân Phú Trung, Củ Chi TP Hồ Chí Minh diện tích khỏang 2-4 ha và 3 nhà lưới trồng rau an toàn

9 Tổ chức Hôi thảo đầu bờ nhằm quảng bá tiện ích và ưu thế của các biện pháp sinh học hiện đại trong dự báo và phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng

Phương pháp nghiên cứu: Thực hiên theo đúng qui chuẩn về các phương pháp tổng

hợp và phân tích cấu trúc bằng các thiết bị hiên đại chư UV, IR, NMR, MS, GC,

GC-MS Các phương pháp điều tra và thử nghiệm đều tuân thủ theo qui định của Cục

PHẦN 2

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐÃ THỰC HIỆN

TRONG NĂM 2007

2.1 ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH SÂU HẠI TRÊN RAU ĂN LÁ TẠI HỢP TÁC

XÃ ẤP ĐÌNH, XÃ TÂN PHÚ TRUNG, HUYỆN CỦ CHI

2.1.1 MỞ DẦU

Hợp tác xã rau an toàn xã Tân Phú Trung huyện Củ Chi được thành lập từ năm 2003

Kể từ khi thành lập đến nay HTX đã cung cấp cho thị trường hàng năm trên 100 T rau

ăn lá và rau ăn củ các loại cho hệ thống siêu thị, bếp ăn tập thể, trường học, bệnh viện HTX quản lý trên 11 ha đất Qua phân tích cho thấy đây là loại đất pha cát màu xám Nước tưới được lấy từ giếng đào sâu 20-30m Qua phân tích cho thấy vùng đất này không chứa các hóa chất độc hại, nước tưới không chứa kim loại nặng và không nhiễm khuẩn.Tuy nhiên cho đến nay tình hình sâu hại vẫn diễn ra rất phức tạp Người nông dân vẫn phải sử dụng khá thường xuyên các lọai thuốc trừ sâu các lọai trong danh mục cho phép sử dụng và rau an toàn ở đây chủ yếu căn cứ vào thờì gian cách ly

2.1.2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.2.1 Điều tra Sâu tơ (Plutella xylostella L.): Chọn 3 điểm trong mỗi khu vườn

trồng rau cải ngọt, mỗi điểm 3 khung vuông 20x20 cm Tại mỗi điểm điều tra số lượng các pha phát dục của sâu Đếm số lượng sâu non tuổi 1, 2 và lớn hơn tuổi 3

Các chỉ tiêu theo dõi [10]

Tổng số sâu non, nhộng

+ Mật độ sâu non, nhộng (con/m2)= -

Tổng diện tích điều tra (m2)

Hình 1: Sâu tơ và kén sâu tơ trên lá rau

Thành trùng sâu tơ theo dõi băng bẫy pheromon Ngoài các dụng cụ thông thường trong thí nghiệm này còn dùng mồi nhử và bẫy pheromon tự tổng hợp có so sánh với mẫu của hãng Trecé Hoa kỳ

2.1.2.2 Điều tra Sâu khoang (Spodoptera litura F.):

Sâu khoang là loài côn trung gây hại trên nhiều đối tượng kể cả rau ăn lá và rau ăn quả Phương pháp điều tra tiến hành định kỳ 7 ngày liên tục từ khi trồng đến khi thu hoach Điều tra theo phương pháp 5 điểm chéo góc, cuốn chiếu, không lặp lại giữa các

kỳ điều tra hoặc theo phương pháp lấy mẫu liên tục, mỗi khu trồng từ 30-50 điểm.[10] Điều tra sâu non và ổ trứng: Do đặc tính của sâu non sống chung khi mới nở, từ tuổi 2 phát tán ra xung quanh Vì vậy số liệu điều tra phải có số liệu về số ổ sâu non, số sâu non ở từng tuổi, số ổ trứng có trên cây

Điều tra nhộng: Quan sát nhộng có trên kẽ lá ở gốc cây và xới đất xung quanh khu vực

có cây để xác định số lượng nhộng

Theo dõi trưởng thành: Việc đánh giá phát sinh và biến động số lượng của ngài bằng cách dùng bẫy pheromon Bẫy đươc sử dụng gồm hai loại: kiểu ống và bẫy dính (xem ảnh)

Hình 2: Sâu non và thành trùng Sâu khoang

2.1.2.3 Điều tra Rệp muội: Điều tra định kỳ 5 ngày/lần từ khi trồng đến khi thu

hoạch Điều tra theo phương pháp xác định ngẫu nhiên 3 khung vuông 20X20 cm Thang 4 cấp để tính mật độ rệp trên cây như sau:[10]

Cấp 0: Trên lá không có rệp

Cấp 1: Trên lá có rệp nhưng chưa hình thành quần tụ (rệp phân bố rải rác

Cấp 3: Trên lá hình thành một vài quần tụ rệp (1-5 quần tụ)

Cấp 5: Trên lá có nhiều quần tụ đông đặc, chiếm phần đáng kể trên diện tích lá

Hình 3: Thành trùng và rệp non của hai loài rệp xám và rệp đào

2.1.2.4 Điều tra Bọ nhảy (Phyllotreta striolata F.): Điều tra bằng khay nhựa dính:

Khay dính có kích thước 20X25 cm Khi điều tra đặt khay nghiêng 45o theo thân cây, đập nhẹ vào cây 2 lần cho sâu dính trên khay, đếm số sâu trên khay và ghi chép số liệu theo dõi được Mỗi ruộng điều tra 5 điểm, mỗi điểm điều tra 3 vị trí cây ngẫu nhiên Mật độ Bọ nhảy được tính theo con/khay, cây

Tổng số Bọ nhảy thu được

Mật độ Bọ nhảy = -

Tổng số cây /khay điều tra

Cach thứ hai là điều tra mỗi tuần một lần, điều tra 5 điểm chéo góc, mỗi điểm điều tra

5 cây

Hình 4: Bọ nhảy hại rau

2.1.2.5 Điều tra ruồi đục lá (Liriomyza sp.): Điều tra trên 1 m chiều dài luống rau

Ngắt từ 5-10 lá ở tưng cấp về đếm và tinh số lương sâu non, nhộng bình quân ở từng cấp Từ đó suy ra mật độ ruồi trên 1m2 dựa trên các cấp độ ở các lá có trên diện tích ở các điểm điều tra trong kỳ

Cấp mật độ được phân theo thang 5 cấp

Cấp 0: Trên toàn lá không bị hại

Cấp 1: Trên lá có từ 1-5 vết đục, các vết đục rải rác thương có từ 1-3 sâu

Cấp 3: Trên lá có khoảng 6-10 vết đục, trong đó có một số vết đục đan xen nhau, thương có từ 4 –6 sâu

Cấp 5: Trên lá có từ 11-20 vết đục, trong đó có một số vết đục đan xen nhau rõ rệt thương ở gốc lá, thường có từ 7-10 sâu

Cấp 7: Trên lá các vết đục đan xen nhau thành mảng nhất là quanh khu vực gốc lá, môt phần diện tích khu vưc gốc lá bị cháy thương có từ 11 sâu trở lên

Hình 5: Ruồi đục lá và lá rau bị ruồi đục

2.1.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.1.3.1 Kết quả điều tra Sâu tơ:

Điều tra mật độ Sâu tơ được tiến hành đồng thời trong và ngoài nhà lưới Bên ngoài nhà lưới mật độ sâu tơ cao hơn và số lượng bướm vào bẩy cũng cao hơn là trong nhà lưới Điều này thể hiện khá rõ theo kết quả ghi nhận trên bảng 1

Bảng 1: Bảng theo dõi mật độ sâu non(con/m2) và bướm sâu tơ (con/bẫy) theo thời

gian trồng trong thời gian từ thang 12/2006 đến tháng 3/2007

Hính 6: Bẫy bươm sâu tơ bằng mồi nhử pheromone

2.1.3.2 Kết quả điều tra Sâu khoang:

Theo dõi biến động mật độ sâu khoang được tiến hành liên tục từ khi mới trồng đến khi thu hoạch rau trên đồng ruộng Sâu non được điều tra theo phương pháp nêu phần trên Số lượng ngài trưởng thành được theo dõi dưa trên số liệu bẫy bắt bướm dùng mồi nhử pheromon của hãng Trece’ Hoa kỳ

Kết quả điều tra được ghi lại trên bảng 2

Bảng 2: Kết quả điều tra Sâu khoang trên đồng ruộng từ tháng 1/2007 đên tháng

3/2007 tại Ấp đình Củ Chi Sâu non(con/m2) và bướm sâu khoang(con/bẫy)

Ngày sau khi

Hình 7: Bẫy bướm sâu khoang bằng mồi nhử pheromon

2.1.3.3 Kết quả điều tra Rệp muội:

Có hai loài phá hại chính trên rau ăn lá đó là Rệp xám (Brevicoryne brassicae L.) và Rệp đào (Myzus persicae S.) Hai loài này có xuất hiện nhưng sự phá hại của các loài

khác mạnh hơn cho nên sự gây hại không thật trầm trong Theo phân loại

thang 4 cấp thì qua điều tra cho thấy trên các ruông rau ở trong và ngoài nhà lưới phổ biến ở cấp 1

Hình 8: Bẫy bắt rệp muội bằng bẫy dính

2.1.3.4 Kết quả điều tra Bọ nhảy :

Bọ nhảy là đối tương gây hại chính trên rau họ hoa thập tự đặc biệt la giai đoạn cây giống trong vươn ươm Chúng gây hại ở cả pha sâu non và pha trưởng thành

Do xác đinh mật độ sâu non và nhộng ở trong đất rất khó khăn cho nên chỉ tiêu điều tra là mật độ trưởng thành gây hại trên đồng ruộng Qua điều tra trên đông ruộng tai

Ấp đình, Củ Chi cho thấy sau 6-7 ngày (tương ứng với giai đoạn cây giống 2 lá mầm )

bọ nhảy trưởng thành đã thấy xuất hiện và gây hại lá mầm Một số cây héo khi nhổ lên

thấy rễ bị sâu non gặm Theo kinh nghiệm cho thấy giai đoạn này Bọ nhảy phát triển rất nhanh Khi rau cải mới được 3-4 lá Bọ nhảy thường ăn thủng lá, ăn cụt phần búp non làm cây không phát triển được Trong thực tế sản xuất ở giai đoạn này người ta phải phun thuốc phòng trừ Bọ nhảy trưởng thành

Kết quả điều tra Bọ nhảy được ghi nhận trên bảng 3

Bảng 3: Mật độ Bọ nhảy trưởng thành (con/khay) trên cây cải xanh

Thời gian theo dõi từ tháng 12/2006 đến tháng 3/2007

2.1.3.5 Kết quả điều tra Ruồi đục lá:

Theo quan sát của chúng tôi trên vùng trồng rau ruồi đục lá phát triển khá mạnh cả trong và ngoài nhà lưới Ruồi phá hại trên rau ăn lá đồng thời cũng gây hại trên rau ăn quả

Hình 9: Bẫy bắt Bọ nhảy và ruồi đục lá bằng bẫy dính màu vàng

Kết quả theo dõi liên tục trên đồng ruộng và trong nhà lưới cho thấy mật độ ruồi trưởng thành liêu tục ở mức cao, có khi vượt mức 10-11 con/cây Việc nghiên cứu biện pháp phòng trừ đối tượng này bước đầu nhận thấy bẫy dính màu vàng tỏ ra rất hiệu quả

Bảng 4: Kết quả điều tra Ruồi đục lá trên cây rau cải trong thời gian từ tháng 1 năm

Hình 10: Bẫy sâu bọ hại rau ăn lá trong nhà lưới

2.2 ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH SÂU HẠI TRÊN RAU ĂN QUẢ TẠI HỢP

TÁC XÃ ẤP ĐÌNH, XÃ TÂN PHÚ TRUNG, CỦ CHI

2.2.1 MỞ ĐẦU

Hợp tác xã rau an toàn xã Tân Phú Trung huyện Củ Chi được thành lập từ năm 2003

Kể từ khi thành lập đến nay HTX đã cung cấp cho thị trường hàng năm trên 100 T rau

ăn lá và rau ăn quả các loại cho hệ thống siêu thị, bếp ăn tập thể, trường học, bệnh

viện HTX quản lý trên 11 ha đất Qua phân tích cho thấy đây là loại đất pha cát màu

xám Nước tưới được lấy từ giếng đào sâu 20-30m Qua phân tích cho thấy vùng đất

này không chứa các hóa chất độc hại, nước tưới không chứa kim loại nặng và không

nhiễm khuẩn.Tuy nhiên cho đến nay tình hình sâu hại vẫn diễn ra rất phức tạp Người

nông dân vẫn phải sử dụng khá thường xuyên các lọai thuốc trừ sâu các lọai trong

danh mục cho phép sử dụng và rau an toàn ở đây chủ yếu căn cứ vào thờì gian cách ly

2.2.2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.2.1 Điều tra Sâu xanh da láng:

Chọn ruộng điều tra phát hiện biến động số lương sâu xanh da láng trên dưa leo phải

mang tính đại diện về các mặt thời vụ, giống, chủng loại rau, địa hình Trên địa bàn

hợp tác xã Ấp đình chọn ra 3 thửa ruộng có trồng dưa leo để nghiên cứu

Phương pháp điều tra: Điều tra theo phương pháp 5 điểm chéo góc không lặp lại qua

các lần điều tra, mỗi điểm 1 m dài Đến khi cây lớn dần vẫn tiến hành điều tra theo

một phía bề mặt của dàn dưa

Quá trình điều tra cần nhẹ nhàng vì sâu khi thấy động dễ dàng co người lại và lăn

xuống đất Chú ý quan sát đếm số sâu từ búp cây đến các lá và trên mặt đất quanh gốc

cây Đặc biệt chú ý trên cac bộ phận ngọn và lá cây có triệu chứng bị hại

Trên thực tế tình hình phá hại của sâu xanh da láng tại địa bàn không nghiêm trọng

cho nên chỉ cần chia sâu non ra hai nhóm: nhóm sâu nhỏ từ tuổi 1 đến tuổi 3, nhóm

sâu lớn bao gồm tất cả các tuổi còn lại

Các chỉ tiêu theo dõi:

Tổng số sâu trên các điểm điều tra

Thành trùng sâu xanh da láng theo dõi băng bẫy pheromon Bẫy pheromon được dùng trong thử nghiệm là sản phẩm của hãng Trecé Hoa kỳ

Hình 11: Bướm và sâu xanh da láng

2.2.2.2 Điều tra Ruồi đục trái (Bactrocera sp.)

Ruồi đục trái trên các cây trồng tại Việt nam khá phong phú về chủng loại Theo kết quả điều tra mới nhất của Viện Bảo vệ thực vật phối hợp với trương Đại học Griffith –

Úc cho thấy có 30 loài thuộc hai giống Dacus va Bactrocera Giống Bactrocera có 5 giống phụ Asiadacus, Gymnodacus, Sinodacus, Zeugodacus và Bactrocera Giống phụ Bactrocera có số loài đông đảo nhất là 15 loài, tiếp theo là Zeugodacus 8 loài [23] Trong chuyên đề này nhằm thu thập thành phần ruồi hại quả bằng bẫy dính và bẫy chai Mồi nhử sử dụng là metileugenol và 4(p-acetoxiphenyl)-2-butanon do chúng tôi tổng hợp và đã công bố [29] Xác định phổ ký chủ của ruồi với 3 loài rau ăn quả chính theo phương pháp đã đươc mô tả trong [30]

Hình 12: Ruồi đục trái hại rau ăn quả

Bactrocera cucurbitae Bactrocera dorsalis

Bactrocera correcta

2.2.2.3 Điều tra ruồi đục lá (Liriomyza sp.) Điều tra trên 1 m chiều dài luống dưa

Ngắt từ 5-10 lá ở tưng cấp về đếm và tinh số lương sâu non, nhộng bình quân ở từng cấp Từ đó suy ra mật độ ruồi trên 1m2 dựa trên các cấp độ ở các lá có trên diện tích ở các điểm điều tra trong kỳ

Cấp mật độ được phân theo thang 5 cấp

Cấp 0: Trên toàn lá không bị hại

Cấp 1: Trên lá có từ 1-5 vết đục, các vết đục rải rác thương có từ 1-3 sâu

Cấp 3: Trên lá có khoảng 6-10 vết đục, trong đó có một số vết đục đan xen nhau, thương có từ 4 –6 sâu

Cấp 5: Trên lá có từ 11-20 vết đục, trong đó có một số vết đục đan xen nhau rõ rệt thương ở gốc lá, thường có từ 7-10 sâu

Cấp 7: Trên lá các vết đục đan xen nhau thành mảng nhất là quanh khu vực gốc lá, môt phần diện tích khu vưc gốc lá bị cháy thường có từ 11 sâu trở lên

Hình 13: Ruồi đục lá rau ăn trái

Liriomyza sp

2.2.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.2.3.1 Kết quả điều tra Sâu xanh da láng:

Điều tra mật độ Sâu xanh da láng được tiến hành đồng thời trong và ngoài nhà lưới Bên ngoài nhà lưới mật độ sâu xanh da láng cao hơn và số lương bướm vào bẩy cũng cao hơn là trong nhà lưới

Bảng 5: Bảng theo dõi biến động mật độ sâu xanh da láng trên đồng ruộng từ tháng 1

Nhìn chung mật độ Sâu xanh da láng trong nhà lưới thấp hơn so sánh với mật độ Sâu

tơ bên ngoài nhà lưới Nhìn chung qui luật biến thiên mật độ cũng khá rõ: Sau khi số lương bướm Sâu xanh da láng vào bẫy đạt đỉnh thi khoảng 9-10 ngày sau mật độ sâu non đạt cao nhất Điều này có thể giúp ta phun thuốc đúng lúc sâu non mới nở như vậy hiệu quả dập dịch sẽ cao hơn Qua theo dõi biến động mật độ sâu xanh da láng trên đồng ruộng tại Ấp đình cho thấy mật độ khá thấp, không cần phải sử dụng các biện pháp phòng trừ đặc biệt

Hình 14: Bẫy bắt bướm sâu xanh da láng bằng mồi nhử pheromon

2.2.3.2 Kết quả điều tra Ruồi đục trái:

Ruồi đục trái trên các loại rau ăn ăn trái tại vùng chuyên canh rau khá phong phú về chủng loại Qua điều tra của các công trình nghiên cứu trước đây cho thấy có 4 loài

phổ biến như: Bactrocera dorsalis, Bactrocera cucurbitae, Bactrocera thailanesis và

Bactrocera [23] Trên thực tế theo dõi tại địa điểm điều tra nhận thấy thực sự có hai

loài phổ biến hơn đó là Bactrocera dorsalis và Bactrocera cucurbitae Trên ruộng

trồng mướp bẫy bắt thu nhận được cả hai loài trên, tuy nhiên trên ruộng trông dưa leo

thì chỉ còn bẫy bắt được Bactrocera cucurbitae

Bảng 6 ghi lai kết quả bẫy bắt ruồi đục trái trên vườn trồng rau ăn trái như sau:

Bảng 6: Kết quả điều tra ruồi đục trái trên ruộng trồng dưa leo

Ngày sau khi

Hình 15: Bẫy bắt ruồi đục trái bằng bẫy dình nhiều màu và pheromon

2.2.3.3 Kết quả điều tra Ruồi đục lá:

Ruồi đục lá trên cây rau ăn quả thường gặp trên hầu hết các loại rau phổ biến như dưa leo, bàu bí, mướp, đậu Mật độ ruồi tuy không cao như trên rau ăn lá nhưng sự gây hại

có thể nhận biết thông qua số lượng lá cây bị hại

Bảng 7: Bảng theo dõi mật độ ruồi đục lá trong và ngoài nhà lưới

Ngày sau khi

gây hại chính là Bactrocera cucurbitae Bên cạnh ruồi đục trái , ruồi đục lá xuất hiện

khá phổ biến, mật độ có lúc lên khá cao, tuy nhiên sự gây hại không nghiêm trọng Sâu xanh da láng chỉ xuất hiện với mật độ khá thấp so với các vùng trồng cây khác

2.3 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP (Z) -11- HEXADECENAL,

(Z)-11-HEXADECENOL VÀ (Z) -11-HEXADECENYL ACETAT, PHEROMON

CỦA SÂU TƠ (PLUTELLA XYLOSTELLA L.)

2.3.1 MỞ ĐẦU

Sâu tơ là một trong những loài sâu hại rau chính tại các vùng chuyên canh rau trên cả nước Người ta đã sử dụng rất nhiều biện pháp khác nhau để phòng trừ nhưng hiệu quả chưa cao bởi khả năng kháng thuốc Pheromon đã được biết như một công cụ dự báo hiệu quả trong chiến lược phòng trừ sâu hại tổng hợp(IPM) Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng pheromon của sâu tơ đã được một số tác giả trong và ngoài nước công bố Mỗi công trình sử dụng các con đường riêng tùy theo sự lựa chọn nguyên liệu ban đầu khác nhau Trong công trình này chúng tôi dự kiến công bố thêm một phương pháp tổng hợp mới từ các nguyên liệu dễ kiếm mà với điều kiện trong nước có thể chủ động không lệ thuộc vào nước ngoài

Các sản phẩm tổng hợp ra đều đươc xác định cấu trúc bằng các phương pháp hóa lý hiện đại, độ sạch không dưới 96%, đủ điều kiện để pha chế thành các mồi nhử thich hợp cho bẫy bắt bướm sâu tơ Kết quả nghiên cứu thử nghiệm bẫy bắt Sâu tơ trên hiện trường sẽ đươc công bố trong các công trình tiếp theo

2.3.2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu được dùng là một số hóa chất cơ bản như 2-buten-1,4-diol, LiCl, CuCl2, LiAlH4, Li2CuCl4, Tetrahydrofuran đươc mua của hãng Merck Hóa chất còn lại đươc

sử dụng nhập từ Trung quốc hay sản phẩm có sẵn tại Viet nam Tất cả các nguyên liệu trước khi sử dung đều được chưng cất, làm khan theo các qui trình trong PTN

Phương pháp nghiên cứu tổng hợp chủ yếu là phương pháp nối dài mạch carbon bằng xúc tác cơ đồng Trong khi thực hiện phản ứng ở một số công đoạn có sử dụng các công cụ hỗ trợ như vi sóng, siêu âm

Sản phâm trung gian và sản phẩm cuối cùng đều đươc tinh sạch bằng các phương pháp như chưng cất chân không, tách trên cột sắc ký Các sản phẩm trung gian

và thành phẩm đều xác nhận cấu trúc bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như UV,

IR, NMR và độ sạch được nhận biết qua GC hay GC-MS Quang phổ hồng ngoại đo trên máy BRUCKER EQUINOX 55, phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR đo trên máy BRUCKER AC 500MHz tại Viện Hóa học, Viện Khoa học và công nghệ Việt nam Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) thực hiện trên máy Agilent Technologies 6890 (USA) tại Viện Khoa học vật liệu ứng dụng

2.3.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Pheromon của Sâu tơ là hỗn hợp gồm 3 thành phần: Hexadecenal, Hexadecenol và (Z)-11-Hexadecenyl acetat Phương pháp phản ứng qua nối acetylen[28]

Sơ đồ 1: Tổng hợp pheromon của sâu tơ qua trung gian acetilen

Trong công trình nghiên cứu trước đây [14] chúng tôi đã xuất phát từ undecylenic acid- sản phẩm thu được từ nhiệt phân dầu thầu dầu Acid 11-undecylenic cho phản ứng với HBr trong petroete khan với xúc tác dibenzoylperoxid cho ta 11-bromundecanoic acid Sau khi cho chuyển hoá thành etylester tương ứng cho phản ứng với triphenylphosphin trong toluen tạo thành muối phosphorium Phản ứng giữa pentanal với muối phosphorium trong điều kiện xúc tác chuyển pha dibenzocrown-6-ete, K2CO3 trong THF cho ta etilete (Z)-11-hexadecenoat Phản ứng khử thông thường

11-từ este cho ra (Z)-11-Hexadecenol (bp 158oC/12 mmHg, nD=1.4582) và theo các phương pháp truyền thống cho ra (Z)-11-Hexadecenyl acetat (bp 164oC/12 mmHg,

nD= 1.4594) và (Z)-11-Hexadecenal (bp 149oC/11 mmHg, nD= 1.4518)

Sơ đồ 2: Tổng hợp pheromon của sâu tơ từ 11-undecylenic acid

Trong công trình nghiên cứu này chúng tôi sử dụng 2-buten-1,4-diol(4) như là chất ban đầu đã có sẵn cấu hình Z-alken và phần còn lại là sử dụng các phương pháp nối dài mạch carbon để tạo nên phân tử cần tổng hợp Phản ứng đươc tiến hành theo trình

tự sau: Trước hết 2-buten-1,4-diol(4) phản ứng với SOCl2 thành 2-buten-1-clo-4-ol(5) Tiếp sau là cho 5 phản ứng với propylmagnesium bromid trong ete thu được 2-hepten-1-ol (6) Acetyl hóa alcol 6 cho ra 1-acetoxi-2-hepten (7) Qui trình tổng hợp được mô

tả theo sơ đồ 3

Li (CH 2 ) 10 OTHP Br(CH2)10OTHP

n_BuLi

Pd/BaSO4

OTHP (CH2)10

OH (CH2)10

EtOH

H+

HBr/Petroete khanDibenzoylperoxid

Dibenzocrown-6-ete

Sơ đồ 3: Tổng hợp pheromon của sâu tơ (Plutella xylostella L.) từ 2-buten-1,4-diol

O

O BrMg

CHO

O O

Hexadecenol (2) Tiếp theo là phản ứng acetil hóa alcol (2) thành (Z)-11-Hexadecenyl

acetat (3)

Tất cả các sản phẩm (1), (2) và (3) đều có trong thành phần pheromon của sâu tơ

(Plutella xylostella L.) Độ sạch của sản phẩm được kiểm chứng theo GC không dưới

96% Cấu trúc của sản phẩm được khẳng định qua các phương pháp phân tích phổ hiện

đại IR, NMR Số liệu chi tiết được ghi lại trong phần thực nghiệm

2.3.4 PHẦN THỰC NGHIỆM

Quang phổ hồng ngoại đo trên máy BRUCKER EQUINOX 55, phổ cộng hưởng

từ hạt nhân NMR đo trên máy BRUCKER AC 500MHz

4-clo-2-buten-1-ol (5): Phản ứng giữa 2-buten-1,4-diol(4) với SOCl2 theo đương

lương mol cho ra 4-clo-2-buten-1-ol(5) Sản phẩm thu dược sau khi đuổi SOCl2

dư và chưng cất ở ở 80-82oC/12 mmHg có chỉ số khúc xạ 20

D

n = 1,4456

(Z)-2-hepten-1-ol(6): Lắp bình 3 cổ trên bồn siêu âm có gắn máy khuấy, nhiệt kế,

sinh hàn hồi lưu có gắn ống hút ẩm và phểu nhỏ giọt cho khí N2 đi qua Cho vào 2,4g

magnesium được khơi mào bằng một lượng nhỏ iod và bromoetan vừa nhỏ giọt 15,2g

1-bromopropan trong 40 ml ete vừa siêu âm ở 50oC trong 30 phút Nhỏ giọt

4-cloro-2-buten-1-ol, hỗn hợp được đun hồi lưu trong 1 giờ nữa và xử lý bằng axit clohidric

loãng trong nước đá hoặc dung dịch NH4Cl bảo hòa Sản phẩm được chiết bằng ete

và rửa bằng dung dịch 5% NaHCO3, H2O và nước muối bảo hoà Sau khi làm khan và

loại dung môi thu được 5,6g sản phẩm thô Sản phẩm được chưng cất ở 80 –

81oC/6mm Hg hoặc sắc ký cột (petroete : ete = 9:1) 20

4,5g anhydric axetic được nhỏ giọt vào hỗn hợp 4g (Z)-2-nonen-1-ol và 3,43g

pyridin Hỗn hợp được khuấy qua đêm ở nhiệt độ phòng Sản phẩm được chiết bằng

ete, rửa bằng axit clohidric loãng, 5% NaHCO3, nước và nước muối bão hoà Làm

khan bằng MgSO4 và loại dung môi chưng cất lại thu được 6,5g (93%) ở nhiệt độ 81 –

82 oC/ 2mm Hg hoặc sắc ký cột (petroete : ete = 30:1)

IR(ν, cm -1): 2952, 2930, 2855, 1740, 1460, 1371, 1285, 1030, 965, 915, 730

1H NMR (CCl4, δ ppm): 0.85 (t, 3H, J=7 Hz, H-7); 1.0 – 1.6 (m, 8H, – (CH2)4 – );

1.8 – 2.2 (m, 2H, H-3); 1.92 (s, 3H, CH3CO – ); 4 45 (d, 2H, J = 7Hz, H-1) 5.41 (mt, 2H, J = 7Hz, H-2, H-3)

1-bromo-3,3’-etilendioxypropan(8): Cho 56 g acrolein và 62 g etilenglycol vào bình

3 cổ có gắn máy khuấy và sinh hàn hồi lưu Cho sục khí HBr vào cho tới khi bão hòa

Sau khi chiết tách bằng pentan, rửa bằng nước và nước muối bão hòa sản phẩm sạch

15 g được chưng cất ở 82oC/15 mmHg, chỉ số khuc xạ n30

D = 1,4753

1-bromo-9,9’-etilendioxinonan (9): Trong bình 3 cổ có gắn máy khuấy, nhiệt kế sinh

hàn hồi lưu và ống dẫn khí trơ, cho vào 0,2 g phôi Mg với 3,62 g(20 mmol) bromketal

8, trong 15 ml THF Sau khi phản ứng grinha hoàn tất cho tiếp vào 4,88g (20mmol) 1,6-dibromhexan Hỗn hợp phản ứng khuấy 3 giờ ở OoC Sau đó hỗn hợp phản ứng đươc pha loãng bằng 50 ml ete, xử lý tiếp bằng dung dịch 10 ml amoniclorua bão hòa Lớp chất hữu cơ được rửa lần lượt bằng dung dịch 10% NaHCO3, nước và nước muối bão hòa Sau khi làm khan bằng MgSO4, đuổi dung môi trên máy cô quay, phần còn lại chưng cất dưới áp suất thấp cho sản phẩm sạch 4g (75%) ở 134-136 oC/10 mmHg;

n30

D = 1.4780

IR(νmax, cm-1): 2935, 2860, 1480, 1370, 1140, 1035, 945, 730, 650

NMR (δppm): 1.3-2.0 (m, 14H, CH2); 3.49 (t, J=6Hz, 2H, CH2Br); 4,77(t, 1H, J= 4 Hz, OCHO); 3.70-3.95 (m, 4H, -OCH2CH2O-);

1,1’-etilendioxi-11-hexadecen (11): Dung dich Grinha đươc điều chế từ 2,65 g(10

mmol) bromid 9 với 0,26 g Mg(12 mmol)trong 10 ml THF trong bình 3 cổ có phễu nhỏ giọt, ông dẫn khí trơ như mô tả ở phần trên Sau khi phản ứng hoàn tất, hỗn hợp đươc làm lạnh xuống -10oC, cho vào 0,38 g CuI khuấy tiếp 15 phút, cho nhỏ giọt 0,78

g (5 mmol) acetat 7 hòa trong 3ml THF Hỗn hợp được khuấy tiêp tục ở - 10oC trong 1 giờ và cho hỗn hợp tự tăng dần lên nhiệt độ phòng Sau đó khuấy tiếp tục 3 giờ Hỗn hợp được làm lạnh xuống 0oC, pha loãng bằng ete, phân hủy tác chất dư bằng dung dịch amoni clorua bão hòa Lớp chiết hữu cơ thu được tách ra, rửa và làm khan như đã nêu phần trên Loại dung môi cho ra sản phẩm thô Sản phẩm sạch thu được sau lọc qua SiO2 cho 1,2 g (92%) tính theo 7 n30D=1,4589

IR(νmax, cm-1): 2930, 2855, 1461, 1410, 1379, 1140, 970

NMR (δppm): 0,88 (t, 3H, J=7Hz, CH3); 1,0-1,8 (m, 20H, CH2); 1,98 (m, 4H, 10-H và 13-H); 3,80-4,05(m, 4H, OCH2CH2O); 4,85 (t, 1H, J=5Hz, OCHO); 5,38 (m, 2H, 11-H

và 12-H)

(Z)-11-Hexadecenal (1) : Hỗn hợp 1,0 g hợp chất (11) hòa tan trong 20 ml aceton có

thêm 0,5 ml 15% HCl được đun hoàn lưu trong 4 giờ sau đó được trung hòa bằng 10% NaHCO3, cất loại aceton Phần còn lại hòa loãng trong 50 ml ete, rửa bằng nước và nước muối bão hòa, làm khan bằng MgSO4 Sản phẩm thu được sau khi loại dung môi cho lọc qua cột silicagel thu 0,68g (1) (88%), nD=1.4582 (30oC)

IR(νmax, cm-1): 2928, 2856, 2715, 1727, 1465, 1120, 912, 738

1H NMR (CDCl3, δppm): 0,90 (3H, J=7,5 Hz, 16-H); 1,20-1,40 (m, 18H, 9 CH2); 1,65 (m,2H, ); 2,39-2,43 (m, 2H, H2); 5,35 (t, 2H, J=7,5 Hz, ); 9,76 (t, 1H, J=1,5 Hz, 1-H)

1,59-13C NMR (CDCl3, δppm): 202,92, 129,91, 129,85, 43,93, 31,98, 29,75, 29,46, 29,40, 29,36, 29,26, 29,18, 27,20, 26,93, 22,36, 22,11, 14,00

(Z)-11-Hexadecenol (2): Hỗn hợp 0,6 g hợp chất (1) hòa trong 10ml etanol khan cho

vào đó 0,1 g NaBH4 khuấy đều cho đến khi hết bọt khí bay ra Tiếp tục khuấy thêm 30 phút Hỗn hợp được làm lạnh và phân huỷ phần NaBH4 dư bằng nước, chiết bằng eter, rửa bằng nước và nước muối bão hoà, làm khan bằng MgSO4 Sản phẩm thu được sau khi loại eter 0,59 g (96%) hợp chất (2) có các tính chất hoá lý sau:

IR(νmax, cm-1): 3300, 2900, 1460, 1050, 960, 720

1H NMR (CDCl3, δppm): 0,89 (t, 3H, J=7 Hz, H-16); 1,20-1,40 (m,18H, 9 CH2); 1,56 (m, 2H, H-2); 2,01 (m,4H, H-10 và H-13); 3,63 (t, 2H, J=6,5 Hz, H-1); 5,35 (t,2H, J=5Hz, H-11 và H-12)

13C NMR (CDCl3, δppm): 129,90, 129,88, 63,09, 32,83, 31,99, 29,78, 29,62, 29,58, 29,54, 29,45, 29,31, 27,21, 26,93, 25,76, 22,36, 14,00

(Z) -11-Hexadecenyl acetat (3): Hỗn hợp 0,55 g hợp chất (2) và anhidrid acetic(2 ml)

được hoà trong 10 ml piridin khuấy liên tục 3 giờ trong bình 3 cổ có gắn máy khuấy, ống chống ẩm và đường dẫn khí trơ Sau khi phản ứng kết thúc cho thêm nước vào và khuấy thêm 30 phút Hỗn hợp được chiết bằng eter, rửa bằng dung dịch 5% HCl, 5% CuSO4, nước muối bão hoà, làm khan bằng MgSO4 Sản phẩm thu được sau khi cô đuổi dung môi và tinh sạch là chất lỏng có mùi thơm nhẹ Thu 0,52 g (88%) hợp chất (3) , có chỉ số khúc xạ nD=1 4483 (30oC)

IR(νmax, cm-1): 2900, 1740, 1460, 1360, 1240, 1040, 970, 720

1H NMR (CDCl3, δppm): 0,89 (t, 3H, J=7 Hz, H-16); 1,20-1,40 (m, 18H, 9 CH2); 2,02 (m, 4H, H-10 và H-13); 2,04 (s, 3H, CH3CO); 4,05 (t, 2H, J=7Hz, H-1); 5,34 (t, 2H, J=6,5 Hz, H-11 và H-12)

13C NMR (CDCl3, δppm): 171,24, 129,88, 129,88, 64,68, 31,99, 29,77, 29,54, 29,52, 29,30, 29,30, 29,30, 29,27, 28,63, 27,21, 26,93, 25,93, 22,36, 21,01, 13,99

2.3.4 KẾT LUẬN:

Đã tổng hợp được 3 thành phần của pheromon sâu tơ đó là (Z) 11Hexadecenal, (Z) 11-Hexadecenol và (Z) -11-Hexadecenyl acetat Qua kiểm tra GC cho thấy độ sạch các sản phẩm không dưới 96% Cấu trúc của các hợp chất nêu trên đều được xác nhận

-thông qua các phương pháp phổ nghiệm -thông thường đặc biệt là 1H NMR và 13C

NMR

Đã tiến hành pha chế thử nghiệm tổ hợp pheromon Qua thử nghiệm trên các ruộng

trông rau cải xanh tại Ấp đình Củ chi cho thấy hiệu quả bẫy bắt bướm sâu tơ gần

tương đương với mẫu pheromon cua hãng Trecé, Hoa kỳ

2.4 TỔNG HỢP 4-(p-ACETOXIPHENIL)-2-BUTANON CHẤT DẪN DỤ

RUỒI HẠI DƯA LEO, BẦU BÍ (BACTROCERA CUCURBITAE)

2.4.1 MỞ ĐẦU

Ruồi hại dưa leo, bầu bí có tên khoa học là Bactrocera cucurbitae là côn trùng phá

hại khá phổ biến tại miền Nam nước ta [23] Nhìn bề ngòai về màu sắc rất khó phân

biệt với Ruồi đục quả thông thường (Bactrocera dorsalis) Điểm khác biệt đặc trưng

nhất là trên cánh của ruồi hại dưa leo bầu bí có chấm đen ở phần đuôi cánh Sử dụng chất dẫn dụ bẫy ruồi đục quả vẫn đang là mối quan tâm của nhiều quốc gia trên thế giới [24]

Nghiên cứu về các chất dẫn dụ ruồi đục quả đã được tiến hành từ lâu Ngay từ nhũng năm 70 của thế kỷ trước chúng tôi đã tổng hợp metyleugenol từ tinh dầu hương nhu cung cấp cho các nông trường trồng cam để phòng trừ ruồi vàng đục quả và cho đến nay công việc đó đã được thương mại hóa bởi công ty VIPESCO và một số cơ sở khác Tuy nhiên các chất dẫn dụ ruồi hại dưa cho đến nay tại Việt nam chưa có cơ sở nào nghiên cứu và ứng dụng trong phòng trừ Trong bài báo này chúng tôi trình bày một phương pháp mới điều chế chất dẫn dụ đi từ tinh dầu thiên nhiên Việt nam

2.4.2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Anetol được chưng cất từ tinh dầu Đại Hồi (Illicium verum) ở áp suất kém

(94-96oC/16 mmHg) đạt độ tinh khiết 97% Các tác chất NaOH, KOH, aceton, trietylamin, anhydid acetic của Trung quốc Xúc tác Pd/C của Merck, Đức Diclorometan của Prolabo, Pháp Điểm nóng chảy (đnc) xác định trên máy Electrothermal 9100 Sắc ký khí thực hiện trên máy Hewlet-Packard Series II, cột HP5 dài 30 m, đường kính trong 0,32 mm Sắc ký ghép khối phổ trên máy Agilent Technologies 6980 N cột HP5 kết hợp khối phổ Agilent Technologies 5973, khí mang Heli Có so sánh với thư viện phổ NIST-MS Quang phổ hồng ngọai (IR) ghi trên máy Bruker , Equino X55 Cộng hưởng từ NMR đo trên máy BRUKER AVANCE 500

2.4.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Cho đến nay tổng hợp 4-(p-acetoxiphenil)-2-butanon theo các patent đều thông qua phản ứng giữa phenol với metilvinilxeton có sự hiện diện của xúc tác Friedel-Crafts [25] tiếp theo là acetil hóa bằng acetil clorit trong benzen với pyridin làm xúc tác[26] Tuy sơ đồ tiến hành có ngắn hơn nhưng metilvinilxeton là chất lỏng dễ bay hơi, bắt cháy cho nên không an tòan Hơn nữa trong sơ đồ còn dùng các dung môi, tác chất độc hại như benzen, pyridin, nitrobenzen

Chúng tôi đề xuất sơ đồ tổng hợp từ nguyên liệu dễ kiếm anetol thành phần chính trong tinh dầu Đại hồi có sẵn ở Việt nam với hàm lượng khá cao 80-90% Anetol dễ dàng thu được nhờ chưng cất ở áp suất kém (94-96oC/16 mmHg Tiến trình tổng hợp được mô tả trên sơ đồ 4

Trước tiên anetol được oxi hóa thành anisaldehid theo các phương pháp thông thường với các tác nhân oxi hóa khác nhau Anisaldehid phản ứng với aceton với xúc tác dung dịch kiềm cho ra một ceton bất bão hòa là p-anisilidenaceton (II) (Phản ứng Claisen-Schmidt) Tiếp tục hidrogen hóa (II) bằng H2 với xúc tác Pd /C cho ra anisalaceton (III) Lọai bỏ nhóm metil (III) theo phương pháp đã được mô tả trong tài liệu [27] cho ra 4-(p-hidroxiphenil)-2-butanon (IV) rồi tiếp tục acetil hóa bằng

anhidrid acetic trong diclorometan với sự hiện diện của trietilamin cùng lượng nhỏ xúc tác 4-(Dimetilamino)-piridin cho ra (I) Hiệu suất tòan phần của (I) theo sơ đồ khỏang 55% tính theo anetol

IR( νmax, cm-1): ): 3025, 2960, 1760, 1605, 1515, 1221, 1162, 1020, 805

MS (m/z): (M+H) 179, 122(M- C3H4O, 100%)

4 (p-Hidroxiphenil)-2-butanon (IV):

Phản ứng lọai bỏ nhóm metil gắn trên vòng benzen qua cầu nối O được thực hiện như phương pháp đã được mô tả trong tài liệu [27] Trong trường hợp này sử dụng 5,28 g(0,03 mol) p-anisilaceton thu được 3,8 g (76%) 4(p-hidroxiphenil)-2-butanon Sản phẩm thu được là chất bột màu trắng, đnc 82-83oC

IR(KBr, νmax, cm-1): 3371, 1691, 1614, 1515, 1444, 1402, 1369, 1318, 1287, 871, 539

1H NMR (CDCl3, δ ppm): 7,02-7,00 (2H, d, J=8Hz, H-1’ và H-6’), 6,76-6,44 (2H, d, J=8Hz, H-3’ và H-5’), 6,28 (1H, br.s, OH), 2,80-2,83 (2H, t, J=7,5 Hz, H-4), 2,71-2,74 (2H, t, J= 7,5 Hz, H-3), 2,13 (3H, s , H-1)

GC 97%

IR( νmax, cm-1): 3410, 3034, 2930, 1760, 1713, 1613, 1510, 1439 1368,1195, 1165,

1103, 1043, 1014, 912, 828, 764

1H NMR (δ ppm): 7,17 – 7,18 (2H, d, J=8,5 Hz, H-2’ và H-6’); 6,99- 6,97 (2H, dd, J=8,5Hz, H-3’ và H-5’); 2,86-2,89 (2H, t, J=7, 7 Hz, H-4); 2,73 -2,76 (2H, J=7,5 Hz, H-3); 2,27 (3H, s, H-8’); 2,13 (3H, s, H-1)

13C NMR (CDCl3, δ ppm): 207,73 (C-2), 169,63 (C-7’), 148,98 (C-1’), 138,59 (C-4’), 129,28 (C-2’ và C-6’), 121,52 (C-3’ và C-5’), 45,06 (C-3), 30,06 (C-1), 29,04 (C-4), 21,10 (C-8’)

MS (m/z) : (M) 206,24 , 164 (M-C2H2O), 107 (M-C3H4O, 100%)

2.4.4 KẾT LUẬN

Tổng hợp 4-(p-acetoxiphenil)-2-butanon, chất dẫn dụ Ruồi hại dưa (Melon fly)

được tiến hành qua 5 bước với hiệu suất tòan phần khoảng 55% tính theo anetol Nguyên liệu sử dụng là anetol thu nhận qua chưng cất từ tinh dầu Đại hồi của Việt nam do đó có khả năng triển khai ở qui mô lớn Chất dẫn dụ tổng hợp ra đã được tiến hành thử nghiệm trên vùng trồng rau sạch tại Ấp đình, Củ Chi TP Hồ Chí Minh Kết quả thử nghiệm sinh học sẽ được trình bày trong báo cáo tiếp theo trong Hội thảo chuyên đề : “ Các biện pháp phòng trừ sâu bệnh không gây ô nhiễm môi sinh.”

PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NĂM 2008

3.1 TỔNG HỢP VÀ TÁCH CHIẾT ALLYLISOTHIOCYANAT

TỪ CÂY CẢI XANH

3.1.1.MỞ ĐẦU

Isothiocyanat là một hợp chất có mùi cay nồng được biết đến từ lâu Người ta đã phát

hiện ra isothiocyanat từ tinh dầu hạt cây Cải xanh (Brassica sp) Tách chiết allyl

isothiocyanat từ hạt cải xanh đã được tiến hành qua các công trình của Menard và cộng

sự [31] Tổng hợp allylisothiocyanat được tiến hành bằng phản ứng giữa allyl iodid với kalium thiocyanat cũng đã được tiến hành [32] Do tính chất sinh học đặc biệt, người

ta đã sử dụng allyl isothiocyanat trong y dược để kháng khuẩn, kháng nấm Người ta cũng phát hiện allyl isothiocyanat có khả năng hấp dẫn một số loài côn trùng gây hại

và cũng đã thử nghiệm khả năng ứng dụng Tuy nhiên các công trình nghiên cứu còn dừng ở mức độ thử nghiệm chưa có một công trình nào công bố khả năng ứng dụng trên hiện trường Trong công trình này chúng tôi trình bày khả năng tách chiết và tổng hợp tinh dầu và việc triển khai ứng dụng trong phòng trừ côn trùng gây hại trên hiện trường

3.1.2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu dùng cho tổng hợp là allyl alcol, HI, NH4SCN, NaOH đều được cung cấp bởi hãng Merck (CHLB Đức) Eter, etanol được cung cấp từ Trung quốc

Tách chiết theo phương pháp cổ điển và có sự hỗ trợ của lò vi sóng trong môi trường khí trơ (có hình minh họa kèm theo)

Thành phần hóa học của tinh dầu được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí (GC)

Tổng hợp allyl isothiocyanat từ KSCN với allyl iodid đã được công bố [2] Do không

có sẵn các nguyên liệu nêu trên chúng tôi đã tổng hợp từ allyl alcol và NH4SCN Phản ứng chuyển hoá từ allyl alcol cho phãn ứng với HI 57% thành allyl iodid Tiếp theo phản ứng allyl iodid với ammonium thiocyanat cho ra allyl thiocyanat Khi nâng nhiệt

độ lên xảy ra phản ứng đồng phân theo sơ đồ sau:

CH2=CH-CH2-S=C=N Æ CH2=CH-CH2-N=C=S

Do đó sản phẩm cuối cùng thu được là allyl isothiocyanat Sản phẩm sạch thu được đã phân tích cấu trúc trên quang phổ và phổ cộng hưởng từ hạt nhân

3.1.3.2 Tách chiết allyl isothiocyanat từ cây cải: Theo các tài liệu đã công bố cho

thấy tinh dầu các loại cải không có sẵn trong tự nhiên mà pần lớn chúng nằm ở dạng

glucosinolat Với men mirosinaz có sẵn trong nguyên liệu và nước ở pH=7, các glucosinolat này thuỷ phân thành các isothiocyanat

3.1.4 PHẦN THỰC NGHIỆM

3.1.4.1 Tổng hợp allyl isothiocyanat: Được tiến hành qua hai giai đoạn, trước hết

điều chế allyl iodid theo cách sau: Cho 5,6 g allyl alcol trộn đều với 40 g HI (57%) trong bình cầu 250 ml Bình phản ứng đặt vào bếp đun bình cầu giữ nhiệt quanh 120oC

có lắp sinh hàn chưng cất hứng lấy phân đoạn sôi ở 100-105oC Phần cất được tách làm hai lớp, lớp dưới được tách riêng, rửa bằng 20 ml dung dịch 2N NaOH để loại iod hoà tan và làm khan bằng CaCl2 khan Sản phẩm allyl iodid được chưng cất ở 102-

103oC, thu được 12,8 g hiệu suất 81%

Tiếp theo là tổng hợp allyl isothiocyanat: Trong bình 3 cổ 250 ml có gắn máy khuấy

và sinh hàn hồi lưu, cho vào bình 12 g allyl iodid, 6 g ammonium thiocyanat và 40 ml etanol Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu 1 giờ Hỗn hợp phản ứng được làm nguội đến nhiệt đô phòng và pha loãng bằng 80 ml nươc cất Hỗn hợp được chiết hai lần, mỗi lần 20 ml eter Lớp chiết eter được tách riêng trên phễu lắng và rửa bằng 20 ml nước cất, làm khan bằng Na2SO4 Sau khi loại eter, sản phẩm được chưng cất chân không ở 48-50oC/15 mmHg Thu được 4,6 g hiệu suất 71% Độ sạch 99%(Phụ lục 22)

IR(ν, cm -1): 3252, 3082, 2923, 2853, 2156, 2063, 1642, 1585, 1472, 1379, 1201, 988,925, 720 (Phụ lục 24)

1H NMR (CDCl3, δppm): 5,85 m (H-2, 1H), 5,30 và 5,38 dd ( H-3, 2H, J=16,5 Hz và 10,5 Hz), 4,15 d (H-1, 2H, J=2 Hz) (Phụ lục 25)

13C NMR (CDCl3, δppm): 130,26 (C-2), 117,58 (C-3), 47,01 (C-1) (Phụ lục 26)

3.1.4.2 Tách chiết allyl isothiocyanat từ cây cải (Brassica sp)

A Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển

Dùng lá cải bẹ tươi được chọn ở trên, sau khi xử lý, cân mỗi mẫu 300g, cắt nhỏ rồi cho vào bình cầu 2 lít của hệ thống chưng cất lôi cuốn với 900ml nước, tiến hành chưng cất trong 6 khoảng thời gian nhất định, lập lại mỗi mẫu ba lần rồi lấy giá trị trung bình Chiết tinh dầu bằng dung môi Dietyl eter, làm khan bằng Na2SO4, rồi cô quay thu tinh dầu và thu hồi Dietyl ete Tuy nhiên hàm lượng allyl isothiocyanat trong lá không cao, cho nên khó cô lập ở lương lớn vì thế chúng tôi sử dung hạt cải bẹ xanh để tách tinh dầu

đó có hàm lượng oxi cao khiến cho nhiều hợp chất bay hơi dễ bị oxi hóa Vì thế, thiết

bị được cải tiến bằng cách thêm một số dây và van dẫn khí để tạo điều kiện cho quá trình ly trích được tiến hành trong môi trường khí trơ Với cải tiến này, chúng tôi có khả năng thu được sản phẩm ngày càng sạch và đúng với mùi tự nhiên

Sau khi cho nguyên liệu vào bình, cho khí trơ thổi liên tục 15 phút để đuổi hết oxi ra khỏi môi trường và sau đó cho máy hoạt động Tùy theo loại vật liệu dùng ly trích mà

Hệ thống chưng cất cổ điển

lựa chọn thời gian và công suất thích hợp Trong thời gian tiến hành ly trích dòng khí nitơ liên tục được thổi vào để các hợp chất được lôi cuốn ra không bị oxi hóa

Hình 17: Hệ thống chưng cất có sự hỗ trợ lò vi song

Sản phẩm thu được là chất lỏng màu vàng nhạt có các tính chất hóa lý sau

Tỷ trọng d = 0,9886 , chỉ số khúc xạ nD= 1,3002 ( cả hai chỉ số đều đo ở 30oC)

Kiểm tra trên GC-MS cho thấy ngoài allyl isothiocyanat, tinh dầu còn chứa một số tâp chất khác như: 3-butenyl isothiocyanat, 4-petenyl isothiocyanat, 3-metylpropyl isothiocyanat và β-phenyletyl isothiocyanat

3.1.5 KẾT LUẬN

Allyl isothiocyanat được điều chế với hiệu suất khá cao từ allyl alcol với ammonium thiocyanat Đồng thời allyl isothiocyanat cũng được tách chiết từ lá và hạt cải xanh

(Brassica sp) Tuy nhiên hàm lương allyl isothiocyanat trong lá không cao vì vậy tinh

dầu được tách chiết từ hạt cải bẹ xanh Hàm lượng tinh dầu thu được khoảng 0,88% Kết quả phân tích GC-MS cho thấy ngoài allyl isothiocyanat, tinh dầu còn chứa một số isothiocyannat khác Trong công trình tiếp theo sẽ khảo sát khả năng dẫn dụ Bọ nhảy với allyl isothiocyanat tổng hợp và tinh dầu tách chiết từ hạt cải bẹ xanh

3.2 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM BẪY BẮT BỌ NHẢY TRÊN ĐỒNG RUỘNG TẠI ẤP ĐÌNH, XÃ TÂN PHÚ TRUNG, HUYỆN CỦ CHI

3.2.1 MỞ ĐẦU

Bọ nhảy có tên khoa học là Phyllotreta cruciferae hay P striolata là hai loài phá hại

chính đối với cây rau, đặc biệt là các cây rau cải Người ta cũng nhận thấy chúng thường tấn công các cây rau có chứa glucosinolat Dựa trên nhận xét đó các nhà khoa học đã dự đoán allylisothiocyanat có thể là chất dẫn dụ đối với Bọ nhảy Thí nghiệm tiến hành tại Trường Đại học Colorado (Hoa kỳ) vào những năm 1996-1997 cho thấy những bẫy có chứa allyl thiocyanat bắt được số lượng Bọ nhảy tăng lên gấp hai lần so với đối chứng [33] Đây là một tín hiệu tốt, tuy nhiên muốn đưa ra ứng dụng cần phải nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng cũng như phương pháp chế tạo và cách đặt bẫy bắt sao cho hiệu quả cao nhất

3.2.2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu thử nghiệm là sản phẩm allyl isothiocyanat do chúng tôi tổng hợp hay tách chiết từ lá cây cải hay hạt cây cải xanh

Allyl isothiocyanat tổng hợp là chất lỏng màu vàng nhạt sôi ở 150oC, chỉ số khúc xạ

nD= 1,3016 (30oC) Cấu trúc đã được xác nhận thông qua phân tich IR và NMR đã được công bố trong [34] Tinh dầu hạt cải là chất lỏng màu vàng sẫm, qua kiểm tra GC-MS cho thấy ngoài thành phần chính là allyl isothiocyanat, tinh dầu hạt cải còn chứa khoảng 10% tạp chất khác như 3-butenil isorthiocyanat hay 4-pentenyl isothiocyanat, 3-metilpropil isothiocyanat và β-phenyletil isothiocyanat

Bẫy Bọ nhảy được dùng là các tấm bẫy màu vàng kích thước 20X20 cm được phết keo dính không khô hai mặt Mỗi bẫy để cách nhau 10 m, bẫy treo cách rào lưới 5 m,1000

m2 đặt 10 bẩy và số liệu được tính trung bình Mồi nhử được dùng là các miếng muse tẩm dung dịch allyl isothiocyanat tổng hợp hay tinh dầu(1 ml)với các nồng độ khác nhau từ 1%, 2% và 3% pha trong nước cất, đối chứng được dùng là nước cất Kết quả thí nghiệm được lặp lại ít nhất 04 lần và số liệu được xử lý thống kế P=0.05

3.2.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.2.3.1 Kết quả thử nghiệm bẫy băt Bọ nhảy trên rau cải xanh trong nhà lưới:

Bọ nhảy là đối tương gây hại chính trên rau họ hoa thập tự đặc biệt là giai đoạn cây giống trong vươn ươm Chúng gây hại ở cả pha sâu non và pha trưởng thành

Do xác đinh mật độ sâu non và nhộng ở trong đất rất khó khăn cho nên chỉ tiêu điều tra là mật độ trưởng thành gây hại trên đồng ruộng Qua điều tra trên đồng ruộng tai

Ấp đình, Củ Chi cho thấy sau 6-7 ngày (tương ứng với giai đoạn cây giống 2 lá mầm )

bọ nhảy trưởng thành đã thấy xuất hiện và gây hại lá mầm Một số cây héo khi nhổ lên thấy rễ bị sâu non gặm Theo kinh nghiệm cho thấy giai đoạn này Bọ nhảy phát triển rất nhanh Khi rau cải mới được 3-4 lá Bọ nhảy thường ăn thủng lá, ăn cụt phần búp non làm cây không phát triển được Trong thực tế sản xuất ở giai đoạn này người ta phải phun thuốc phòng trừ Bọ nhảy trưởng thành Mật độ Bọ nhảy trong nhà lưới thông thường có thấp hơn mật độ bên ngoài nhà lưới, tuy nhiên trong các nhà lưới cũ, trồng rau liên tục thì sự chênh lệch không nhiều Thử nghiệm đươc tiến hành hai đợt tiêu biểu vào mùa mưa và vào mùa khô trong hai năm 2007-2008

Bảng 8: Kết quả thử nghiệm bẫy bắt Bọ nhảy trong nhà lưới (con/bẫy)

Mẫu thí

nghiệm

Từ 20-25/ 01 năm 2008

Từ 15-20/ 02 năm 2008

Từ 20-25/ 06 năm 2008

Từ 15-20/ 07 năm 2008

So sánh số lượng Bọ nhảy vào bẫy cho thấy liều lượng allyl isothiocyanat khoảng 2% cho hiệu quả cao hơn các nồng độ khác, điều này cũng phù hợp với kết quả thử nghiệm tại Mỹ trong các năm 1996-1997 Mẫu đối chứng có số bọ nhảy thấp hơn hai lần so với mẫu có allyl isothiocyanat vì bẫy nền giống nhau, màu vàng và keo dính cũng đã hấp dẫn phần nào

3.2.3.2 Kết quả thử nghiệm bẫy bắt Bọ nhảy trên rau cải xanh ngoài nhà lưới

Bọ nhảy phát triển khá mạnh ở bên ngoài nhà lưới tuy nhiên trên các ruộng trồng rau tại Ấp đình, Củ chi sự khác biệt đó không nhiều Trong trường hợp này chúng ta vẫn thấy ưu thế tương đối của nồng độ hoạt chất 2% allyl isothiocyanat trong nươc cất cho hiệu quả cao hơn các bẫy chưa 1% và 3%, điều này có thể lý giải sự hấp dẫn côn trùng thích ứng với nồng độ nhất định, với nồng độ cao, mùi quá hăng có thể cũng ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng côn trùng vào bẫy trong bảng 2 thì các mẫu đối chứng cũng có số lượng côn trùng vào bẫy thấp hơn hẵn so với các bẫy có mồi nhử dẫn dụ

Bảng 9: Kết quả thử nghiệm bẫy bắt Bọ nhảy ngoài nhà lưới (con/bẫy)

Mẫu thí

nghiệm

Từ 20-25 / 01 năm 2008

Từ 15-20/02 năm 2008

Từ 20-25/ 06 năm 2008

Từ 15-20/ 07 năm 2008

Allyl

isothiocyanat