Tình hình nghiên cứu cây neem ở Việt Nam

I. ĐẶT VẤN ĐỀ - Nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trong sản xuất nông nghiệp, người nông dân gặp rất nhiều khó khăn, trong đó khó khăn lớn nhất là phòng trừ và tiêu diệt các loại sâu hại cây trồng. Theo thống kê của tổ chức lương nông thế giới (FAO) cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ với hơn 100.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh. Hằng năm có khoảng 20% sản lượng lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng (Trần thị Thanh, 2003). Để khắc phục tình trạng trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp phòng chống các tác nhân gây hại, nhiều biện pháp khác nhau đã được sử dụng, trong đó có biện pháp sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, chúng đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống canh tác nông nghiệp trong một thời gian dài và mang lại hiệu quả cao ở phạm vi sử dụng rộng lớn. Có thể nói, không một biện pháp bảo vệ mùa màng nào hiệu quả hơn biện pháp hóa học về mặt qui mô và hiệu quả. - Nhưng các biện pháp hóa học đã bộc lộ ngày càng nhiều những khuyết điểm của nó, sau khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa học, môi trường bị ô nhiễm, con người bị ngộ độc và cả khu hệ sinh vật đi kèm cũng bị ảnh hưởng làm mất cân bằng sinh thái. Điều nghiêm trọng hơn là tình trạng gia tăng liều lượng và thời gian phun thuốc hóa học chống sâu bệnh đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép trên rau màu và lương thực, là nguyên nhân gây nhiễm độc cho khoảng 1,5 triệu người mỗi năm trên toàn thế giới, trong đó có khoảng 25 nghìn người bị tử vong (WHO, 1998). - Trước thực trạng này, các nhà khoa học nông nghiệp đã nghiên cứu và đưa ra phương pháp mới trong phòng trừ và tiêu diệt các loài sâu hại cây trồng. Một trong những phương pháp đó là kiểm soát sinh học: nghiên cứu sử dụng nấm, vi khuẩn, virus, ký sinh thiên địch, các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thảo mộc…có khả năng phòng trừ, tiêu diệt sâu hại cây trồng hiệu quả và an toàn. - Do đó, các chế phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng có nguồn gốc sinh học rất được quan tâm, bởi chúng ít ảnh hưởng đến sinh vật sống, dễ phân hủy, không làm độc nông phẩm và tiện sử dụng. Trong đó, có các chế phẩm từ cây neem (cây xoan chịu hạn). - Cây xoan chịu hạn (Azadirachta Indica A.Juss) là một trong những loài thảo mộc có đặc tính kháng sâu bệnh đang được nghiên cứu và sử dụng ngày càng nhiều ở nước ta và một số nước trên thế giới do chúng có khả năng phòng trừ hơn 400 loại dịch hại. Cây xoan chịu hạn có nguồn gốc từ Ấn Độ, du nhập vào nước ta cách đây gần 30 năm và được trồng nhiều ở các tỉnh miền trung. Hiện nay rừng neem tại Ninh Thuận và Bình Thuận vẫn không ngừng phát triển với diện tích hơn 1.000 ha, đây là nguồn nguyên liệu quan trọng, bước đầu tạo ra các sản phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng. II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cây xoan chịu hạn 2.1.1 Phân loại - Nghành : Angiospermatophyta (nghành thực vật hạt kín) - Lớp : Dicotyledoneae (lớp hai lá nầm) - Lớp phụ : Archichlamydeae (lớp phụ nguyên hoa bì) - Nhóm : Dialypetalae (nhóm cánh phân) - Bộ : Rutales (bộ cam) - Bộ phụ : Rutinae - Họ : Meliaceae (họ xoan) - Họ phụ : Melioideae - Tộc (chi): Melieae - Giống : Azadirachta - Loài : indica A. Juss 1.1.2 Teân chung Coù raát nhieàu teân chung cho caây neem, ñaëc bieät ôû nhöõng nöôùc coù troàng caây neem laâu ñôøi. Baûng 1.1 Moät soá teân thöôøng duøng cuûa caây neem STT Chaâu Teân caây neem theo tieáng ñòa phöông 1 CHAÂU AÙ, CHAÂU UÙC: AÁn Ñoä (Limba, Limbo, Vembu, khoaûng gaàn 100 teân); Pakistan (Nimmi); Myanmar (Tamarkha); Srilanka (Kohomba); Thailand (Dadao India, Kwinin, Dao); UÙc, Fijii, New Guinea (neem); Vieät Nam (Xoan AÁn Ñoä, xoan chòu haïn, neem) 2 CHAÂU PHI: Nigeria (Babo Yaho); Tanzania (Warobaini) 3 CHAÂU MYÕ: Myõ (neem); Chaâu Myõ La Tinh (Nim). 4 CHAÂU AÂU: Ñöùc (Neim, Nim, Indischer Zedrach); Phaùp (Lilas de Indes, Margousier); Taây Ban Nha (Nim, Margosa); Anh (India Lilac, Neem). 1.1.3 Ñaëc tính thöïc vaät Neem (Azadirachta indica) laø caây phaùt trieån nhanh, thöôøng coù chieàu cao tôùi 20 m, thaäm chí coù theå leân tôùi 40 m ôû ñieàu kieän thuaän lôïi. Neem laø caây coù laù xanh quanh naêm, nhöng ôû ñieàu kieän khaéc nghieät trong thôøi kì khoâ haïn keùo daøi, caây coù theå bò ruïng heát laù, caønh bò khoâ gaãy. Heä thoáng reã goàm coù reã caùi phaùt trieån maïnh vaø nhieàu reã phuï. Reã phuï coù theå daøi tôùi 18 m (Benge, 1989). Caønh laù moïc so le, daøi töø 20 – 40 cm, phieán laù coù maøu xanh laït ñeán ñaäm. Moät caønh coù ñeán 31 laù, moãi phieán laù daøi töø 3 ñeán 8 cm, cuoáng laù thöôøng ngaén. Laù non coù maøu ñoû ñeán ñoû laït. Laù khoâ chöùa 12,40 ñeán 18,27 % protein thoâ, 11,40 – 23,08% xô thoâ, 43,32 – 66,60% N-free extract, 2,27% - 6,24% ether extract, 7,73 – 18,37% khoaùng toång soá, 0,89 – 3,96% can xi vaø 0,10 – 0,30 % phosphor [92]. Hoa maøu traéng, coù muøi thôm, naèm ôû naùch laù. Chuøm hoa ruõ xuoáng vaø daøi tôùi 25cm. Cuïm hoa phaân nhaùnh 3 lôùp vaø coù tôùi 150 hoa, ñaëc bieät coù khi coù tôùi 250 hoa. Hoa ñôn daøi 5 – 6 mm, roäng 8 – 11 mm, naêm caùnh daøi 5 mm, roäng 2 mm, hoa löôõng tính, nhò ñöïc chín tröôùc, hoa ñöïc moïc cuøng choã gioáng nhö caùc loaïi hoa taïp tính [32, 43, 106]. Quaû nhaün hình troøn hoaëc ovan. Traùi neem khi chín coù kích thöôùc 1,4 - 2,8 x 1,0- 1,5 cm. Quaû maøu xanh khi coøn non, trôû neân maøu vaøng xanh hoaëc vaøng khi chín giaø. Voû quaû moûng, vò ñaéng, maøu vaøng nhaït vaø coù nhieàu xô. Phaàn thòt quaû ôû giöõa daøy 0,3 – 0,5cm. Nhaân haït coù voû luïa maøu naâu, haït thöôøng coù moät nhaân, ñoâi khi coù ñeán 2 hoaëc 3 nhaân. Haït coù kích thöôùc 0,9 – 2,2 x 0,5 – 0,8 cm, nhaân coù kích thöôùc 0,8 – 1,6 x 0,4 – 0,5cm. Soá nhieãm saéc theå laø: 2 n = 28; n = 14 [100]. (a) Quaû vaø caây neem (b) Hoa neem Hình 1.1 Caây, quaû neem (a) vaø

I. ĐẶT VẤN ĐỀ - Nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trong sản xuất nông nghiệp, người nông dân gặp rất nhiều khó khăn, trong đó khó khăn lớn nhất là phòng trừ và tiêu diệt các loại sâu hại cây trồng. Theo thống kê của tổ chức lương nông thế giới (FAO) cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ với hơn 100.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh. Hằng năm có khoảng 20% sản lượng lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng (Trần thị Thanh, 2003). Để khắc phục tình trạng trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp phòng chống các tác nhân gây hại, nhiều biện pháp khác nhau đã được sử dụng, trong đó có biện pháp sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, chúng đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống canh tác nông nghiệp trong một thời gian dài và mang lại hiệu quả cao ở phạm vi sử dụng rộng lớn. Có thể nói, không một biện pháp bảo vệ mùa màng nào hiệu quả hơn biện pháp hóa học về mặt qui mô và hiệu quả. - Nhưng các biện pháp hóa học đã bộc lộ ngày càng nhiều những khuyết điểm của nó, sau khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa học, môi trường bị ô nhiễm, con người bị ngộ độc và cả khu hệ sinh vật đi kèm cũng bị ảnh hưởng làm mất cân bằng sinh thái. Điều nghiêm trọng hơn là tình trạng gia tăng liều lượng và thời gian phun thuốc hóa học chống sâu bệnh đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép trên rau màu và lương thực, là nguyên nhân gây nhiễm độc cho khoảng 1,5 triệu người mỗi năm trên toàn thế giới, trong đó có khoảng 25 nghìn người bị tử vong (WHO, 1998). - Trước thực trạng này, các nhà khoa học nông nghiệp đã nghiên cứu và đưa ra phương pháp mới trong phòng trừ và tiêu diệt các loài sâu hại cây trồng. Một trong những phương pháp đó là kiểm soát sinh học: nghiên cứu sử dụng nấm, vi khuẩn, virus, ký sinh thiên địch, các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thảo mộc…có khả năng phòng trừ, tiêu diệt sâu hại cây trồng hiệu quả và an toàn. - Do đó, các chế phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng có nguồn gốc sinh học rất được quan tâm, bởi chúng ít ảnh hưởng đến sinh vật sống, dễ phân hủy, không làm độc nông phẩm và tiện sử dụng. Trong đó, có các chế phẩm từ cây neem (cây xoan chịu hạn). - Cây xoan chịu hạn (Azadirachta Indica A.Juss) là một trong những loài thảo mộc có đặc tính kháng sâu bệnh đang được nghiên cứu và sử dụng ngày càng nhiều ở nước ta và một số nước trên thế giới do chúng có khả năng phòng trừ hơn 400 loại dịch hại. Cây xoan chịu hạn có nguồn gốc từ Ấn Độ, du nhập vào nước ta cách đây gần 30 năm và được trồng nhiều ở các tỉnh miền trung. Hiện nay rừng neem tại Ninh Thuận và Bình Thuận vẫn không ngừng phát triển với diện tích hơn 1.000 ha, đây là nguồn nguyên liệu quan trọng, bước đầu tạo ra các sản phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng. 5 II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cây xoan chịu hạn 2.1.1 Phân loại - Nghành : Angiospermatophyta (nghành thực vật hạt kín) - Lớp : Dicotyledoneae (lớp hai lá nầm) - Lớp phụ : Archichlamydeae (lớp phụ ngun hoa bì) - Nhóm : Dialypetalae (nhóm cánh phân) - Bộ : Rutales (bộ cam) - Bộ phụ : Rutinae - Họ : Meliaceae (họ xoan) - Họ phụ : Melioideae - Tộc (chi): Melieae - Giống : Azadirachta - Lồi : indica A. Juss 1.1.2 Tên chung Có rất nhiều tên chung cho cây neem, đặc biệt ở những nước có trồng cây neem lâu đời. Bảng 1.1 Một số tên thường dùng của cây neem STT Châu Tên cây neem theo tiếng đòa phương 1 CHÂU Á, CHÂU ÚC: Ấn Độ (Limba, Limbo, Vembu, khoảng gần 100 tên); Pakistan (Nimmi); Myanmar (Tamarkha); Srilanka (Kohomba); Thailand (Dadao India, Kwinin, Dao); Úc, Fijii, New Guinea (neem); Việt Nam (Xoan Ấn Độ, xoan chòu hạn, neem) 2 CHÂU PHI: Nigeria (Babo Yaho); Tanzania (Warobaini) 3 CHÂU MỸ: Mỹ (neem); Châu Mỹ La Tinh (Nim). 4 CHÂU ÂU: Đức (Neim, Nim, Indischer Zedrach); Pháp (Lilas de Indes, Margousier); Tây Ban Nha (Nim, Margosa); Anh (India Lilac, Neem). 1.1.3 Đặc tính thực vật 6 Neem (Azadirachta indica) là cây phát triển nhanh, thường có chiều cao tới 20 m, thậm chí có thể lên tới 40 m ở điều kiện thuận lợi. Neem là cây có lá xanh quanh năm, nhưng ở điều kiện khắc nghiệt trong thời kì khô hạn kéo dài, cây có thể bò rụng hết lá, cành bò khô gẫy. Hệ thống rễ gồm có rễ cái phát triển mạnh và nhiều rễ phụ. Rễ phụ có thể dài tới 18 m (Benge, 1989). Cành lá mọc so le, dài từ 20 – 40 cm, phiến lá có màu xanh lạt đến đậm. Một cành có đến 31 lá, mỗi phiến lá dài từ 3 đến 8 cm, cuống lá thường ngắn. Lá non có màu đỏ đến đỏ lạt. Lá khô chứa 12,40 đến 18,27 % protein thô, 11,40 – 23,08% xơ thô, 43,32 – 66,60% N- free extract, 2,27% - 6,24% ether extract, 7,73 – 18,37% khoáng tổng số, 0,89 – 3,96% can xi và 0,10 – 0,30 % phosphor [92]. Hoa màu trắng, có mùi thơm, nằm ở nách lá. Chùm hoa rũ xuống và dài tới 25cm. Cụm hoa phân nhánh 3 lớp và có tới 150 hoa, đặc biệt có khi có tới 250 hoa. Hoa đơn dài 5 – 6 mm, rộng 8 – 11 mm, năm cánh dài 5 mm, rộng 2 mm, hoa lưỡng tính, nhò đực chín trước, hoa đực mọc cùng chỗ giống như các loại hoa tạp tính [32, 43, 106]. Quả nhẵn hình tròn hoặc ovan. Trái neem khi chín có kích thước 1,4 - 2,8 x 1,0- 1,5 cm. Quả màu xanh khi còn non, trở nên màu vàng xanh hoặc vàng khi chín già. Vỏ quả mỏng, vò đắng, màu vàng nhạt và có nhiều xơ. Phần thòt quả ở giữa dày 0,3 – 0,5cm. Nhân hạt có vỏ lụa màu nâu, hạt thường có một nhân, đôi khi có đến 2 hoặc 3 nhân. Hạt có kích thước 0,9 – 2,2 x 0,5 – 0,8 cm, nhân có kích thước 0,8 – 1,6 x 0,4 – 0,5cm. Số nhiễm sắc thể là: 2 n = 28; n = 14 [100]. (a) Quả và cây neem (b) Hoa neem Hình 1.1 Cây, quả neem (a) và hoa neem (b) trồng ở Ninh Thuận 7 (a) Quả neem chín (b) Quả neem xanh bổ dọc Hình 1.2 Quả neem 2.1.3 Nguồn gốc và sự phân bố của cây xoan chịu hạn Xoan chịu hạn được xem là có nguồn gốc ở vùng Assam và Burma. Tuy nhiên, nguồn gốc chính xác của nó vẫn chưa được biết, một số người cho rằng xoan chịu hạn sống tự nhiên ở vùng tiểu lục địa Ấn Độ; những người khác lại cho rằng nó thuộc vùngkhơ hạn trên tồn khu vực Nam Á, Đơng Nam Á bao gồm Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia và Indonesia Xoan chịu hạn được di thực vào Châu Phi từ những năm đầu của thế kỷ 20. Ngày nay, nó được trồng rộng rãi ở ít nhất 30 quốc gia, đặc biệt ở vùng dọc theo khu vực vành đai phía nam sa mạc Sahara. Trong thế kỷ 20, xoan chịu hạn cũng đã được di thực đến Fiji, Mauritius và nhiều quốc gia thuộc Trung, Nam Mỹ Xoan chịu hạn được di thực vào Việt Nam năm 1981 do GS. Lâm Cơng Định, một nhà lâm học Việt Nam. Nhân dịp tham dự hội thảo quốc tế lâm nghiệp về “Vai trò của rừng trong sự phát triển của cộng đồng nơng thơn” tại Senegal, Châu Phi, ơng đã đem hạt giống xoan chịu hạn về trồng tại vùng đất Phan Thiết, sau đó cho nhân rộng ra và trồng tại Ninh Thuận, Bình Thuận. Ơng cũng là người đặt tên cho lồi cây này là cây xoan chịu hạn(Azadirachta indica A.Juss) để phân biệt với xoan địa phương (Melia azedarach) được trồng phổ biến ở nước ta 2.1.4 Điều kiện thích nghi và tăng trưởng Xoan chịu hạn là lồi thực vật có phổ thích nghi rộng và chịu được điều kiện khắc nghiệt tốt hơn nhiều lồi cây khác. Cây vẫn có thể phát triển mạnh trên những vùng đất khơ hạn, nghèo chất dinh dưỡng, đất có độ mặn trung bình hoặc kiềm nặng. Cây cũng có thể sống sót trên đất có pH thấp, do trong lá xoan chịu hạn có hàm lượng chất khống khá cao, có tác dụng giảm độ acid trong đất. Cây xoan chịu hạn thích nghi tốt ở những vùng nhiệt đới khơ nóng với nhiệt độ có thể cao hơn 45 0 C và lượng mưa trung bình khoảng 400 – 1500 mm/ năm. Mức độ tăng trưởng của cây cũng tùy thuộc vào chất lượng đất, cây thường phát triển nhanh trong 5 năm đầu, có thể đạt chiều cao 4 m sau 5 năm và 10 m sau 25 năm trồng. + Ảnh hưởng của vùng sinh thái lên sự tích lũy azadirachtin ở cây neem 8 Kết quả phân tích 256 mẫu được thu từ 26 quốc gia trên thế giới cho thấy hàm lượng azadirachtin trung bình trong nhân hạt neem ở các mẫu là 3,6mg/g và hàm lượng dầu là 46,7%. Có sự biến động rất lớn về hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt neem giữa các vùng đòa lý khác nhau, kể cả ngay ở trong một nước và ở ngay trong một vùng, thậm chí giữa các cây trong cùng một vùng (Ermel và cs, 1986; Benge, 1989). Sự khác nhau này có thể do các yếu tố khí hậu và thổ nhưỡng, cũng có thể do điều kiện thu hái, chế biến và bảo quản hạt neem. Một số tác giả cho rằng hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng lớn nhất đến hàm lượng azadirachtin trong hạt neem. Theo một số tác giả khác thì, các yếu tố khí hậu, thổ nhưỡng lại không gây ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng azadirachti. Singh (1986) thông báo hàm lượng hoạt chất gây ngán ăn trong hạt neem ở vùng đất khô cằn cao hơn vùng ven biển có nhiều mưa. Ở Senegan, hạt neem được thu hoạch hai lần trong năm, đợt một(vụ chính), vào tháng 6-7, đợt hai vào tháng 10-11. Điều kiện khí hậu khô trong tháng 10-11 cho hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt cao hơn so với vụ chính, tháng 6-7 (mùa mưa). Nghiên cứu sự biến động hàm lượng azadirachtin giữa các vùng khác nhau của Ấn Độ cho thấy, hàm lượng azadirachtin A biến động từ 556,9-3030,8 mg.kg -1 nhân hạt neem. Hàm lượng azadirachtin B biến động từ 43,1-590,6 mg.kg -1 . Đa phần các vùng đất khô cằn, kiềm và chua mặn có hàm lượng dầu thấp (< 35%). Các kết quả nghiên cứu còn cho thấy có sự biến động lớn về hàm lượng azadirachtin giữa các cá thể cây trong cùng một vùng đất. Điều này chứng tỏ các yếu tố như lượng nước mưa, ẩm độ và nhiệt độ không gây ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng hoạt chất azadirachtin trong nhân hạt neem [47]. Nhìn chung, vẫn chưa rõ yếu tố nào, bên ngoài hay bên trong ảnh hưởng đến hàm lượng hoạt chất azadirachtin, salannin và nimbin trong nhân hạt neem. 1.1.6 Một số bệnh thường gặp trên cây neem 1.1.6.1 Bệnh do vi khuẩn + Pseudomonas azadirachtae (Pseudomonadaceae) là vi khuẩn gây bệnh ở cây neem, lần đầu được phát hiện ở Bang Gujarat Ấn Độ. Nó chính là nguyên 9 nhân làm nhỏ lá, mọng nước, nhiều nốt ở góc lá, làm vùng xung quanh nốt ở mặt lá trở nên vàng, chết từng vùng và cuối cùng là khô héo. Lá bò nhiễm bệnh sẽ mờ đục đi và các nốt phát triển thành những vân giả như lá bò vẽ bùa. Những lá bò nhiễm khuẩn nặng trở nên vàng, héo khô và rụng. + Xanthonas azadirachtti (Pseudomonadaceae) là nguyên nhân gây bệnh đốm nhỏ, trắng đục, mọng nước, sau chuyển màu thành nâu nhạt và nâu đậm trên lá. Những vết này càng ngày càng lớn và chết hoại từ trung tâm. 1.1.6.2 Bệnh do nấm + Pseodocercospora subsessilis (=Cercospora subsessilis): Là nấm gây hại mạnh nhất ở cây neem, nó là nguyên nhân gây bệnh đốm lá với triệu chứng: mô bò nhiễm bệnh đầu tiên có màu xanh sáng và sau trở thành màu nâu. Các lá bò bệnh thường bò lỗ chỗ với kích thước lỗ to nhỏ khác nhau. Ngoài Ấn Độ, bệnh này còn thấy xuất hiện ở Philippines, Myanmar, vùng Đông và Tây Phi (Somali, Benin), ở vùng biển Caribe (cộng hoà Dominica) và Nam Mỹ (Equador). Thời kỳ ủ và phát triển bệnh kéo dài từ 25 đến 50 ngày. + Aspergilus spp.: Một vài loài nấm Aspergillus, đặc biệt là A. flavus, thường xuất hiện ở hạt neem khi bảo quản. Nấm tồn tại ở dạng bào tử và phát tán rất nhanh, phá hủy nhân và các hoạt chất sinh học trong nhân như azadirachtin. A. flavus là nấm mốc nguy hiểm nhất đối với nhân hạt neem vì chúng sản xuất ra loại độc tố mycotoxin và aflatoxin. Các nấm Aspergillus spp. khác có mặt trên hạt và nhân hạt neem là A. niger, A. tamari, A. versicolor và A. quercinus (= A. melleus) (Sinniah và cs, 1983). 1.1.6.3 Bệnh ký sinh thực vật Dendrophtoe falcate, Tapinanthus sp. và Loranthus sp. được ghi nhận là những kí sinh trên cây neem ở Ấn Độ và châu Phi. 1.1.6.4 Bệnh rối loạn chức năng Khoảng vào năm 1990, xuất hiện những báo cáo về bệnh rối loạn chức năng ở cây neem trồng ở Nam và Tây Nam Nigeria, Bắc Nigeria và ở Mali. Cây neem ở những lứa tuổi khác nhau đồng loạt bò rụng lá, các mầm cây và cành bò rụng làm 10 nhiều cây bò chết, thậm chí cả những cây đã được trên 20 năm tuổi. Người ta cho rằng bệnh rối loạn chức năng có lẽ là do yếu tố không bình thường của môi trường, trong đó sự thiếu hụt nước hình như là nhân tố chủ yếu. Bệnh rối loạn về hấp thu nước của cây neem ở các lứa tuổi khác nhau được phát hiện ở miền Nam Yemen, vỏ của các cây này bò phá hủy từng phần do bò tàn héo hay các mầm non cây bò hỏng, lá vàng úa và rụng, dòch rỉ tràn ra ở thân cây làm cây chết 1.1.7 Sinh trưởng và năng suất quả 1.1.7.1 Sinh trưởng Cây neem phát triển rất nhanh ở điều kiện thuận lợi. Các yếu tố như pH đất, khả năng giữ nước của đất, lượng nước mưa, chế độ tưới nước, chất dinh dưỡng trong đất, bệnh nấm, yếu tố di truyền và sự cạnh tranh trong loài đều ảnh hưởng đối với cây neem. Ở vùng đất khô có độ cao lớn so với mặt nước biển và khí hậu lạnh, cây neem phát triển kém hơn so với các vùng khác. Theo Radwanski (1981), ở Nigeria, 66% sự phát triển của cây neem xảy ra ở 3 năm đầu tiên, cây có thể cao 7 m, năm năm tiếp theo, cây neem có thể cao tới 11m. Ở châu Phi, ở những vườn có đất tốt, cây neem có thể cao tới 1,5 m ở ngay năm đầu tiên, năm thứ hai cao 2m, năm thứ 4 cao tới 4,5m với đường kính thân 7 – 8cm. Ở Cameroon, cây neem 30 năm tuổi có đường kính thân cây tới 1m. Cây neem nhiều năm tuổi ở vùng đất tốt có thể cao tới 30 – 35m với đường kính thân cây 2,5 – 3,5m. Những cây neem non cần được bảo vệ khỏi cỏ dại mọc lấn, đặc biệt với những cây neem mới trồng. Ở Ấn Độ, trên thực tế cây neem bò cỏ dại mọc lấn đến 2 năm tuổi, khi cây đã đạt chiều cao 0,5 đến 1,4 m. Nếu không trừ cỏ dại thường xuyên, cây neem chỉ cao được 0,5 – 1,0 m. 1.1.7.2 Năng suất quả Cây neem khoảng hai năm tuổi, đã cho một số quả đầu tiên. Cây neem được tưới nước đầy đủ sẽ phát triển nhanh và cho quả sớm hơn. Ở Bắc bán cầu, thời kì ra hoa và kết quả thường rơi vào khoảng tháng 2 - 3 đến tháng 5 (ở Ấn Độ), và ở vùng Nam bán cầu vào khoảng tháng 11 – 12. Ở những vùng trồng nhiều cây neem, đôi khi có những cây neem ra hoa và kết quả trái vụ. 11 Ở một số nơi, hai mùa cây neem ra hoa kết quả thường phân biệt rất rõ rệt, mùa đầu vào khoảng tháng 3 – 4, mùa sau từ tháng 7 đến tháng 8. Thông thường cây neem ra quả vào khoảng tháng 7. Ở miền Trung Senegal, sự trổ hoa của cây cũng có sự khác biệt giữa các cây trong cùng một vùng, chủ yếu do ảnh hưởng của lượng nước mưa, đặc biệt trong tuần đầu tiên của mùa mưa. Năng suất quả của cây neem thường biến động, theo Koul O. (1990) một cây neem cao 8 m, cho trung bình từ 35 – 55kg quả/ năm. Còn ở phía Bắc Nigeria, trung bình một cây cho khoảng 20,5 kg. Ở Nicaragua, năng suất quả của cây 6- 9 năm tuổi là 19,2 kg. Cây neem trồng biệt lập hoặc trồng từng nhóm nhỏ thường có năng suất cao hơn cây trồng tập trung. Saxena (1993) thông báo cây neem trưởng thành cho trung bình 25 kg quả/năm và có thể thu đến 100 kg quả ở những cây mọc riêng lẻ ở vùng biển Kenia. Những thí nghiệm của hãng Baritiya cho thấy cây neem từ 8 – 10 năm tuổi cho năng suất quả 9 kg/năm, cây 15 năm cho 13 kg/ năm, cây 20 năm cho 19 kg/ năm. Ở Nicaragua chỉ khoảng 4% hoa đậu trái. Tỷ lệ trọng lượng giữa hạt và thòt quả là 1:2; 1.800 hạt nặng trung bình 1kg, nhưng có sự biến động lớn do hạt có nhiều cỡ khác nhau, tùy cây. 2.1.5 Nhân giống Xoan chịu hạn dễ được nhân giống bằng cả sinh sản hữu tính lẫn vơ tính. Cây có thể được trồng từ hạt, từ cây giống con, cây non, từ chồi rễ mút hoặc ni cấy mơ. Tuy nhiên, hiện nay cây thường được trồng từ hạt. Do tỷ lệ nảy mầm của hạt rất biến động (15% đối với hạt dự trử và 85% đối với hạt tươi), nên nhiều chun gia khuyến cáo gieo hạt sớm trong vườn ươm. Hạt cần ngâm trong nước lạnh 24 giờ và cắt đầu vỏ hạt để tăng khả năng nảy mầm. Gieo hạt trên những luống cát mịn ở độ sâu 2,5 cm và cách nhau 2 – 5 cm. Hạt thường nảy mầm từ 1 – 2 tuần. Nhiều tác giả cho rằng hạt khơng tồn tại được lâu, chỉ sau 2 – 6 tháng bảo quản hạt sẽ khơng thể nảy nầm được. Tuy nhiên, một số nghiên cứu gần đây ở Pháp cho thấy, hạt được bảo quản mà khơng bị hư vỏ quả trong (nội quả bì) có khả năng nảy mầm đến 45% sau 5 năm bảo quản. 1.1.8.2 Chọn giống cây cho năng suất quả và hoạt chất cao Chọn, nhân và lai giống để tạo cây neem có năng suất quả với hàm lượng dầu và hoạt chất azadirachtin cao vẫn chưa đạt kết quả khả quan do hàm lượng azadirachtin luôn biến đổi (Ermer và cs, 1983). Hàm lượng azadirachtin biến động 12 phụ thuộc vào điều kiện môi trường hơn là các yếu tố di truyền. Sử dụng kó thuật di truyền và nuôi cấy mô để phát hiện và nhân giống neem có khả năng kháng sâu bệnh hay có hàm lượng azadirachtin cao cũng mới chỉ được bắt đầu (Rice, 1993). 2.3 Các hoạt chất phòng trị cơn trùng trích từ cây xoan chịu hạn 2.3.1 Các hoạt chất có trong xoan chịu hạn Trong cây xoan chịu hạn, trên 300 hợp chất tự nhiên đã được phân lập và mơ tả. Tanin có nhiều trong vỏ cây (14%), lá cây ngồi các limonoid còn chứa tinh dầu và alkaloid. Theo Mitra (1963), lá cây chứa alkaloid “Parisian”, xoan chịu hạn tự bảo vệ nó khỏi nhiều loại cơn trùng gây hại do nó chứa nhiều thành phần có hoạt tính kháng cơn trùng. Xoan chịu hạn chứa hỗn hợp của 3 đến 4 hợp chất chính và khoảng hơn 20 các hợp chất phụ khác, các hợp chất phụ này có tác động theo phương cách này hay phương cách khác. Các hợp chất chính thuộc về nhóm các hợp chất tự nhiên triterpenoid; chun biêt hơn, đó là các limonoid (tetranotriterpenoid) Cho đến nay, 9 limonoid trong xoan chịu hạn đã được chứng minh là có khả năng ngăn cản sự phát triển của cơn trùng, đặc biệt là những cơn trùng gây dịch bệnh cho nơng nghiệp và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nhiều limonoid mới vẫn đang tiếp tục được phát hiện trong cây, các limonoid như azadirachtin, salannin, meliantriol, nimbin, nimbidin được xem là thành phần hoạt chất chính trong xoan chịu hạn. 2.3.2 Dầu xoan chịu hạn Theo Tewari (1992), nhân hạt xoan chịu hạn có chứa khoảng 40,0 – 48,9% dầu, dầu xoan chịu hạn có màu vàng nâu, mùi tỏi. Theo Ketkar (1976), nhân hạt xoan chịu hạn khi được chiết xuất bằng phương pháp ép thu được từ 30 – 40% dầu. Cặn dầu có thể được chiết xuất bằng một số dung mơi khác. Theo Anon (1985), dầu xoan chịu hạn có thể được tách chiết bằng cách đun sơi nhân hạt xoan chịu hạn đã được xay nhỏ trong nước. 13 2.3.3 Azadirachtin và các limonoid khác 2.3.3.1 Azadirachtin Azadirachtin là hợp chất chính trong xoan chịu hạn, có công thức phân tử là C 35 H 44 O 16 , nhiệt độ nóng chảy 154 – 158 0 C, có hoạt tính kháng côn trùng mạnh nhất, đặc biệt là tác động xua đuổi và ức chế sinh trưởng mạnh. Azadirachtin có cấu trúc tương tự như hormone “ecdysone”, hormone này có tác dụng kiểm soát tiến trình biến đổi nội hóa học của côn trùng khi côn trùng chuyển từ dạng ấu trùng sang dạng nhộng để sang dạng trưởng thành. Azadirachtin được xem như chất ngăn cản sự tổng hợp các hormone cần thiết cho cở thể côn trùng, do đó phá vỡ chu kỳ sống của côn trùng. Azadirachtin tập trung nhiếu nhất trong nhân hạt xoan chịu hạn. Trung bình 1 gram nhân hạt chứa từ 2 đến 4 mg azadirachtin, đặc biệt ở Senegal, 1g nhân hạt có thể chứa đến 9 mg azadirachtin. Hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt xoan chịu hạn cũng biến động tùy thuộc vào nguồn gốc, xuất xứ, điều kiện khí hậu ở nhiều vùng khác nhau, trong mỗi cây cũng có sự biến động về hàm lượng azadirachtin (Bảng 2.2), (Ermel và cộng sự, 1987; Singh, 1987) Bảng 2.2: Sự biến động hàm lượng azadirachtin trong mẫu hạt từ nhiều nơi khác nhau 14 [...]... Dầu neem và dòch chiết lá neem được phối trộn với một số phụ gia để sản xuất một số loại mỹ phẩm như kem dưỡng da, kem chống muỗi, xà bông vệ sinh, thuốc đánh răng, v.v 1.8 Tình hình nghiên cứu cây neem ở Việt Nam Năm 1981, giáo sư Lâm Công Đònh đã tiến hành trồng thử nghiệm cây neem giống Senegal ở tỉnh Ninh Thuận Bước đầu cho thấy cây neem phát triển tốt, thích nghi với vùng đất khô cằn ở đây Còn cây. .. Nam, việc trồng và phát triển cây neem có thuận lợi hơn, nên sẵn có nguồn nguyên liệu là hạt neem để nghiên cứu sâu hơn về kó thuật trồng và tách chiết hoạt chất từ neem Năm 2001, Viện Sinh học Nhiệt đới được Nhà Nước giao thực hiện đề tài theo nghò đònh thư giữa Việt Nam và n Độ về Nghiên cứu và sử dụng cây xoan chòu hạn (Azadirachta indica), tức cây neem, trồng tại Việt Nam Kết quả, Viện đã hoàn thiện... thảo mộc từ neem tuy không mạnh bằng thuốc trừ sâu hóa học nhưng phổ tác động rộng, không gây lờn thuốc, thời gian tác động kéo dài, đặc trưng cho thuốc trừ sâu sinh học Các nghiên cứu này còn bò hạn chế do nguồn nguyên liệu ít vì cây neem tỏ ra không thích hợp với các vùng đất và khí hậu ở các tỉnh phía Bắc (cây đã được trồng nhưng phát triển chậm, không ra hoa, kết trái) Ở các tỉnh phía Nam, việc trồng... nay, đã có trên 5.000 ha cây neem, trong đó có hơn 700 ha đã cho quả Theo đánh giá ban đầu, cây neem đã thích nghi với vùng đất khô cằn ở Ninh Thuận Trước mắt, việc trồng cây neem phục vụ cho mục đích phủ xanh đất trống, cải tạo môi trường sống và ban đầu tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc bảo vệ thực vật Ở các tỉnh phía Bắc, đã có một số công trình tách chiết hoạt chất từ hạt neem để làm thuốc trừ sâu... kết quả thu được cho thấy dầu neem có tác dụng xua đuổi bọ hà kí sinh ở liều xử lý 200 ppm [16, 17] Những năm sau này, một số nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm sản xuất thuốc BVTV từ hạt neem cho kết quả khả quan như: Võ Văn Kim (Hiệp hội rau quả Đà Lạt, 2005) đã sản xuất được 3 dạng chế phẩm từ neem như Neemcide 3000 EC dạng nhũ dầu, Neemcide SP dạng bột rắc và Neemcide 3000ES dạng dung dòch... lá neem đều có hoạt tính trừ sâu, nấm gây bệnh, tuyến trùng, gây ngán ăn, ức chế phát triển, ức chế sinh sản, giảm khả năng đẻ trứng, làm biến thái nhiều loại côn trùng và có đặc tính xua đuổi Trên 300 loài côn trùng được kiểm soát bởi sản phẩm từ neem Đã có một số thuốc bảo vệ thực vật được sản xuất và thương mại dựa trên nền chính là dầu neem và các hoạt chất chiết từ nhân hạt neem, lá neem Riêng ở. .. lực tổng hợp protein ở côn trùng Hình 1 Tác động gây biến dạng của neem đối với rầy nâu a , b : Rầy nâu cánh dài và cánh ngắn bình thường c, d, e, f: Các kiểu rầy biến dạng Hình 2 Tác động gây biến dạng của neem đối với ng ài gạo a, b, e: Ấu trùng, nhộng, thành trùng bình thường c, d: ấu trùng, nhộng dị dạng f, g, h: Các kiểu biến dạng của th ành trùng Hình 3 Một số tác động của neem đối với sâu t ơ... nhân giống cây neem bằng nuôi cấy mô và đã tiến hành thử nghiệm trồng cây neem trên diện rộng ở huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận Viện Sinh học Nhiệt đới đã xác đònh được quy trình chiết tách thô hoạt chất sinh học từ nhân hạt neem, quy trình tách, tinh sạch azadirachtin, salannin và xác đònh hàm lượng azadirachtin, salannin và nimbin bằng kó thuật sắc ký lỏng cao áp (HPLC), khảo sát ảnh hưởng của dòch... hạt xoan chịu hạn 22 Hình 3.2: Máy Micro – Kjeldahl Hình 3.4: Lọc chân khơng Hình 3.6: Hệ thống Soxhlet Hình 3.3: Máy cơ quay chân khơng Hình 3.5: Hệ thống sắc ký lỏng cao áp (HPLC) Hình 3.7: Máy ép dầu chun dụng KOMET (Đức) Ưu điểm của các dịch chiết từ xoan chịu hạn So với thuốc trừ sâu tổng hợp, ưu điểm của thuốc trừ sâu gốc thảo mộc là khả năng làm chậm sự phát triển tính kháng ở tác nhân gây dịch... và cs (2005) nghiên cứu trích ly hoạt chất azadirachtin từ hạt neem để gia công thành chế phẩm Vineem 1500 EC, chế phẩm có tác dụng trừ bọ tró, rệp sáp hại nho từ 68,9% đến 75,5% sau 7 ngày phun, trừ sâu xanh bướm trắng hại cây bắp cải được 60% - 90% sau 5 – 7 ngày phun [4] Trần Kim Quy (2005) đã xây dựng được quy trình chiết xuất limonoid từ lá neem bằng cồn 95 0 để sản xuất thuốc BVTV Neemcide SP