Đề tài thi khoa học kỹ thuật NGHIÊN cứu DIỆT sâu tơ, sâu XANH TRÊN cây RAU CẢI CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC CHIẾT từ LOÀI DATURA METEL( CÀ độc dược)

Các chất này cũng có hiệu lực diệt sâu nhanh, phổ tác dụng rộng, phòng trừ nhiều loại sâu hại cho nhiều loại cây trồng.Nguyên liệu sản xuất thuốc trừ sâu thảo mộc chính là những hoạt ch

SỞ GD&ĐT NAM ĐỊNH TRƯỜNG THPT C NGHĨA HƯNG



TÊN DỰ ÁN:

NGHIÊN CỨU DIỆT SÂU TƠ, SÂU XANH TRÊN CÂY RAU CẢI CỦA CHẾ PHẨM

SINH HỌC CHIẾT TỪ LOÀI DATURA METEL( CÀ ĐỘC DƯỢC)

Lĩnh vực: Hóa Sinh Tác giả: Trần Thị Minh Tuyết Trịnh Thị Phương Giáo viên hướng dẫn: Ninh Thị Thuận Đơn vị dự thi: trường THPT C Nghĩa Hưng – Nam Định

Nghĩa Hưng, tháng 10 năm 2016

NỘI DUNG BÁO CÁO 1.ĐẶT VẤN ĐỀ:

Hệ thống nông nghiệp thâm canh đã giúp con người sản xuất thật nhiều nông sản đáp ứng yêu cầu ngày càng cao do phát triển dân số toàn cầu Nhưng sản xuất nông nghiệp thâm canh khiến con người buộc phải sử dụng nhiều phân bón và thuốc trừ sâu bệnh hóa học tác động đến môi trường và sức khỏe người tiêu dùng Do đó xu thế gần đây là chuyển từ phân bón và thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học sang thảo mộc

Từ lâu con người đã biết dùng thuốc thảo mộc để trừ sâu nhưng gần đây cùng với các tiến bộ về công nghệ, các chất có nguồn gốc thảo mộc trừ sâu ngày càng được phát triển nhanh Các chất này cũng có hiệu lực diệt sâu nhanh, phổ tác dụng rộng, phòng trừ nhiều loại sâu hại cho nhiều loại cây trồng.Nguyên liệu sản xuất thuốc trừ sâu thảo mộc chính là những hoạt chất thứ cấp chiết xuất từ thực vật

2 Ý TƯỞNG:

2.1 Lý do chọn đề tài – ý tưởng:

Vấn đề an toàn thực phẩm đang là vấn đề cấp thiết, không chỉ ảnh hưởng tới sức khỏe con người mà còn ảnh hưởng tới môi trường sống của chúng ta Từ thực tế trên quê hương em, thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ hóa học được sử dụng rất phổ biến cho các loại cây trồng Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trên các sản phẩm nông nghiệp do đa

số người dân lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật gây nên những căn bệnh hiểm nghèo như ung thư,… Làm ảnh hưởng đến kinh tế, tinh thần và chất lượng đời sống của con người

Trên cơ sở đó, chúng em có đặt ra câu hỏi: liệu có thể sử dụng một loại chất độc từ thiên nhiên để diệt sâu mà không ảnh hưởng tới sức khỏe của con người và thân thiện với môi trường Đi tìm câu trả lời đó, dựa trên kinh nghiệm dân gian về Cà độc dược (tên

khoa học DATURA METEL) chúng em tìm hiểu được scopolamine và các ankaloid

khác trong cây cà cây độc dược có độc tính Và chúng em đã có ý tưởng sử dụng chất độc chiết từ cây cà độc dược để diệt sâu và sản xuất rau sạch

2.2 Tính sáng tạo:

Sử dụng các nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có trong tự nhiên để diệt sâu trên rau cải mà không ảnh hưởng tới sức khỏe con người và cũng như môi trường

Cà độc dược là cây mọc hoang có nhiều ở trên các ven đê, ven biển Chúng em có nghiên cứu tính độc của scopolamine và các ankaloid khác trong cây cà cây độc dược có khả năng diệt sâu và kháng lại một số loại bệnh của cây trồng

2.3 Tính mới:

Trên thực tế chúng ta đã thấy có rất nhiều cách, nhiều phương pháp để sản xuất rau sạch Ngoài sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ hóa học, con người cũng đã sử dụng các chế phẩm sinh học Hay một ví dụ cụ thể khác, trên quê em,

có một số hộ gia đình sử dụng hỗn hợp tỏi, ớt và gừng ngâm cùng với rượu để diệt sâu cho cây Nhưng thời gian diệt sâu lâu hơn, và khả năng kháng thuốc kém, chỉ sau một thời gian ngắn lại thấy xuất hiện sâu

Trên cơ sở đó, chúng em có nghiên cứu tính độc của scopolamine và các ankaloid khác trong cây cà cây độc dược có khả năng diệt sâu và kháng lại một số loại bệnh

Nguồn nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên nhưng rất hiệu quả về mặt xử lý, kinh tế

và thân thiện với môi trường.

Nếu công nghệ này được hoàn thiện và được đưa vào thực tế thì sẽ đem lại hiệu quả và còn mở rộng phạm vi áp dụng Không chỉ diệt được sâu cho rau mà còn diệt được một số loại côn trùng gây hại như dán, bọ chét…

3 Cơ sở

3.1 Cơ sở khoa học

3.1.1 Thuốc bảo vệ thực vật nhóm thảo mộc

1 Định nghĩa

Thuốc bảo vệ thực vật từ thảo mộc: thuốc bảo vệ thực vật sinh học tạo bởi quá trình tách chiết thực vật có hiệu lực khá cao và phong phú do nguồn nguyên liệu dồi dào

 Là những chất trừ sâu có trong thực vật, như các chất nicotin trong cây thuốc lá, Pyrethrum (từ cây hoa cúc), Rotenone trong rễ cây dây mật ( thuốc cá),

Azadirachtin trong cây xoan Ấn Độ (Cây Neem), limonene trong vỏ cam quýt

 Những chất này có hiệu lực trừ sâu, dịch hại, phân giải nhanh ngoài môi trường,

và ít độc đối với người và động vật máu nóng khi tiếp xúc,nên được khuyến khích

sử dụng để sản xuất nông nghiệp sạch

2 Phân loại

a Thuốc trừ sâu (côn trùng, nhện…) hại cây trồng

Nhóm thuốc thảo mộc:Là các chất độc được chiết xuất từ cây trồng, cây cỏ hoặc dầu thực vật, có đặc tính là có độ độc cấp tính cao nhưng nhanh phân hủy trong môi trường, có một số sản phẩm chính như:

- Sokupi 0.36 AS, Ema 5EC, Kobasuper 1SL… (Matrine; dịch triết từ cây khổ sâm); Anisaf SH-01 2L (Polyphenol chiết xuất từ cây bồ kết) trừ sâu xanh, sâu xanh bướm trắng, sâu tơ, sâu khoang, bọ nhảy, rệp muội, dòi đục lá (sâu vẽ bùa) hại trên bắp cải, cà chua, dưa chuột, cải xanh, đậu cô ve, đậu đũa, hành

- Map Green 10AS, Map Green 3AS… (Citrus oil); BioRepel 10DD, Bralic-TỏiTỏi 12.5DD… (Garlic juice) phòng trừ sâu tơ, sâu khoang, bọ phấn, nhện đỏ, bọ nhảy, dòi đục lá hại bắp cải, rau cải, cà chua, dưa chuột và đậu hà lan

- Dibaroten 5WP & 5SL, Limater 7.5EC, Newfatox 75SL… (Rotenone) trừ nhện

đỏ, rầy chổng cánh, sâu tơ, sâu xanh da láng, rầy, bọ nhảy, rệp, sâu đục quả, rệp sáp, dòi đục lá hại bầu bí, dưa chuột, cải bắp, cải xanh, ớt, cà chua

b Thuốc trừ bệnh (bệnh, tuyến trùng…) hại cây trồng

Thuốc có nguồn gốc thảo mộc trong tự nhiên, dùng để trừ bệnh hại cây trồng; thuốc an toàn với con người, cây trồng và môi sinh, môi trường, có một số sản phẩm chính như:TP-Zep 18 EC (tổ hợp dầu thực vật); MapGreen 3; 6; 10AS (Citrus oil) trừ bệnh mốc sương cà chua và thán thư ớt, phấn trắng bầu bí

3 Thuốc bảo vệ thực vật nhóm thảo mộc

a Lịch sử phát triển:

- Phát hiện từ hàng ngàn năm trước công nguyên

- Thế kỉ XVII ,ngâm thuốc lá chứa nicotin và strychnin trong hạt cây Strychnos nuxmomica diệt sâu

- Thế kỉ XIX, chiết rotenon từ rể cây Derris eliptica và pyrethrum từ hoa cúc diệt sâu Hiện nay, 2000 loài cây có khả năng diệt sâu trong đó có 12 loài ứng dụng thực tế

Ở Việt nam, có 335 loài ,10 loài diệt sâu tốt hơn cả

Nhiều loại thuốc được ra đời trên qui mô công nghiệp: Đầu Trâu Jolie (hoạt chất

Matrine), Vineem 1500 EC (Azadirachtin), Vironone (Rotenone), Chế phẩm Đầu trâu Bihopper ( họat chất Rotenone ),…

 Sản phẩm Vineem 1500 EC :

 Là sản phẩm của Công ty thuốc sát trùng

Miền Nam, được chiết xuất từ nhân hạt

Neem ( Azadirachta indica A Juss ) có chứa

họat chất Azadirachtin

 Có hiệu lực phòng trừ nhiều lọai sâu hại trên

cây trồng như lúa, rau màu, cây công nghiệp,

cây ăn trái, hoa kiểng

 Lọai thuốc có nguồn gốc thảo mộc này

không tạo nên tính kháng của dịch hại,

không ảnh hưởng đến thiên địch và không để

lại dư lượng trên cây trồng

 Thuốc tác động đến côn trùng gây hại bằng

cách gây sự ngán ăn, xua đuổi, ngăn sự lột

xác của côn trùng cũng như ngăn cản sự đẻ

trứng là giảm khả năng sinh sản

b Đặc điểm chung

 Tác động lên côn trùng bằng con đường :

 Tiếp xúc:thuốc tác động qua da

 Xông hơi:thuốc tác động qua đường hô hấp

 Vị độc: thuốc tác động qua miệng

 Thấm sâu: Thuốc thấm vào mô cây và diệt những côn trùng sống ẩn dưới những phần phun thuốc

 Nội hấp hay lưu dẫn: thuốc thấm vào trong tế bào và xâm nhập vào hệ thống mạch dẫn trong cây Sâu chích hút hoặc ăn phần vỏ cây có phun thuốc rồi chết

 Ngoài ra còn có một số thuốc có tính xua đuổi hoặc gây ngán ăn đối với côn trùng

 Xâm nhập vào cơ thể làm côn trùng tê liệt hệ thần kinh và chết nhanh chóng

 Đối tượng sử dụng: trên các loại rau, cây ăn quả và bảo quản thưc phẩm

 Ưu điểm

 Ít độc với người, động vật máu nóng, sinh vật có ích, môi trường.

 Mau phân hủy trong tự nhiên, ít để lại dư lượng trên đối tượng sử dụng, có thời gian cách ly ngắn

 Ít gây ra hiện tượng kháng thuốc

 Do ít độc với các loài thiên địch nên thuốc sinh học bảo vệ được sự cân bằng sinh học trong tự nhiên (cân bằng giữa thiên địch và sâu hại), ít gây tình trạng bùng phát sâu hại

 Nhược điểm

 Phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh

 Qui trình chiếc xuất phức tạp

 Tính bền lý hóa thấp: dễ bị phá vỡ cấu trúc bởi các tác nhân lí hoá

 Hiệu lực trừ dịch hại thể hiện chậm, thời gian duy trì hiệu lực ngắn làm giảm hiệu quả phòng trừ sâu bệnh

 Điều kiện bảo quản nghiêm ngặt để bảo đảm thuốc không bị hư

 Giá thành khá cao so với thuốc BVTV hóa học

 Chống thuốc của sâu hại: Người ta thấy sâu hại có những phản ứng chống thuốc sau:

• Phản ứng lẫn tránh: sâu không ăn thức ăn có thuốc hoặc di chuyển xa

• Hạn chế hấp thụ chất độc vào cơ thể: lớp da chứa cutin sẽ dầy thêm

• Phản ứng chống chịu sinh lý và tích lũy: chất độc sẽ tích lũy ở mô mỡ, hoặc ở nơi

ít độc cho cơ thể, làm giãm khả năng liên kết men ChE với chất độc gốc lân hoặc các- ba-mát hữu cơ

• Cơ chế giải độc: chất độc được chuyển hóa thành chất ít độc hơn (DDT chuyển hóa thành DDE)

 Biện pháp ngăn ngừa tính chống chịu thuốc của sâu

 Dùng thuốc hợp lý: hiểu rõ sinh vật hại, áp dụng biện pháp bốn đúng

 Áp dụng chiến lược thay thế: sử dụng từng nhóm thuốc cho từng vùng, khu vực trong từng thời điểm riêng Có kế hoạch khảo sát thuốc mới để thay thế thuốc cũ

 Dùng thuốc hỗn hợp: hỗn hợp thuốc với dầu thực vật hoặc dầu khoáng sẽ làm chậm phát triển tính kháng thuốc của sinh vật hại

 Áp dụng IPM: phát triển quan điểm mới về sử dụng thuốc trong IPM như áp dụng thuốc có nguồn gốc sinh học, luân phiên sử dụng thuốc, thuốc ít độc để bảo vệ thiên địch

3.2 Cơ sở thực tiễn:

3.2.1 Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Tại Việt Nam để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, hàng năm Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng, hạn chế sử dụng, cấm sử dụng Trong danh mục được phép sử dụng năm 2010 có 437 hoạt chất thuốc trừ sâu với 1.196 tên thương phẩm, 304 hoạt chất thuốc trừ bệnh với 828 tên thương phẩm,… Tuy được phép sử dụng nhưng thuốc BVTV cũng có nhiều tác động đến cây trồng và hệ sinh thái, cụ thể như:

- Ở liều quá cao cũng làm cây trồng ngộ độc cấp tính hoặc ngộ độc mãn tính Ở liều quá thấp, một số thuốc có tác dụng kích thích nhất định đối với sinh trưởng của cây trồng

- Dùng hóa chất BVTV sẽ ảnh hưởng đến quần thể sinh vật: tăng loài này và giảm loài kia…

- Cuối cùng là ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Các loại thuốc trừ sâu đều có tính độc cao Trong quá trình dùng thuốc, một lượng thuốc nào đó có thể đi vào trong thân cây, quả, hoặc dính bám chặt trên lá, quả Người và động vật ăn phải các loại nông sản này có thể bị ngộ độc Một số loại thuốc trừ sâu có khả năng bay hơi mạnh nên gây khó chịu, mệt mỏi, thậm chí choáng ngất cho người trực tiếp phun thuốc trên đồng ruộng, nhất là trong trường hợp không có các biện pháp phòng tránh tốt

Để việc sử dụng hóa chất đạt được yêu cầu hiệu quả và an toàn tức là vừa giữ được năng suất chất lượng rau, vừa bảo vệ được sức khỏe của người tiêu dùng rau và cả người trồng rau, người trồng rau cần phải áp dụng một số nguyên tắc chính như sau:

1 Không sử dụng thuốc quá độc

Thuốc BVTV nào cũng độc nhưng mức độ độc thay đổi tùy theo loại thuốc Để thể hiện mức độ dộc của mỗi loại thuốc người ta sử dụng chỉ số gây độc cấp tính LD 50 hay còn gọi là liều gây chết trung bình căn cứ thử nghiệm trên thỏ hoặc chuột bạch Chỉ số

LD 50 càng thấp thì thuốc càng độc, và ngược lại chỉ số LD 50 càng cao thì thuốc càng ít độc Ví dụ: LD 50 của Furadan (Carbofuran) bằng 8-14 mg/kg là thuốc rất độc, Chỉ số

LD 50 của Trebon (Ethofenprox) là 21.440 mg/kh nên thuốc ít độc hơn nhiều Căn cứ vào chỉ số LD 50 người ta chia các thuốc BVTV ra thành 4 cấp độc từ I đến IV Cấp I là cực độc, cấp II là độc, cấp III là độc trung bình và cấp IV là tương đối ít độc.Để nhận biết, người ta in băng màu trên nhãn thuốc biểu thị cấp độc

Khi sử dụng thuốc BVTV trên rau không nên dùng các thuốc BVTV nhóm clo, nhóm Lân, tuyệt đối không nên dùng thuốc cấp độc I Trong điều kiện cây con thì có thể sử dụng thuốc cấp độc II

Phân nhóm và ký hiệu LD 50 qua miệng (mg/kg) LD 50 qua da (mg/kg)

Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng

Ia, Ib Rất độc

Vạch màu đỏ

<50 <200 <100 <400

II Độc cao

Vạch màu vàng 50-500 200-1000 100-1000 400-4000

III Nguy hiểm

Vạch màu xanh lam

>500 > 2000 > 1000 >4000

IV.Cẩn thận

Vạch màu xanh lá cây

“Cẩn thận”

2 Không sử dụng thuốc lâu phân hủy

Thuốc BVTV khi phun vào môi trường sẽ bị phân hủy dần dần do các tác động của mặt trời, hoạt động sinh hóa trong cây trồng, nhiệt độ, vi sinh vật,…cho đến khi hoàn toàn không còn chất độc nữa Tuy nhiên tốc độ phân hủy nhanh hay chậm tùy thuộc vào từng loại thuốc Có loại nhanh phân hủy có loại rất lâu phân hủy Nói chung các loại thuốc trừ sâu nhóm clo hữu cơ rất lâu phân hủy, nhóm lân hữu cơ, nhóm carbarmate có tốc độ phân hủy trung bình Nhóm cúc tổng hợp, nhóm thảo mộc và nhất là nhóm thuốc

vi sinh phân hủy rất nhanh

Trên cây rau cần sử dụng các thuốc nhanh phân hủy như thuốc vi sinh (BT, NPV,

…) thảo mộc (Rotenon, Nicotine, Neem,…), cúc tổng hợp (Baythroid, Cyperan, ) để hạn chế dư lượng thuốc BVTV còn lại sau thu hoạch Không nên dùng các nhóm thuốc thuộc

nhóm clo hữu cơ và lân hữu cơ trên rau.

3 Không sử dụng các loại thuốc có lượng hoạt chất sử dụng quá cao

Khi sử dụng các thuốc có lượng hoạt chất cao cho một đơn vị diện tích rau thì dư lượng còn lại sau thu hoạch chắc chắn sẽ cao Thường các thuốc nhóm clo, lân và carbamate có lượng hoạt chất sử dụng trên một đơn vị diện tích rất cao (khoảng 1.000-2.000 gr cho 1 ha rau).Các thuốc thuộc nhóm cúc tổng hợp và một số thuốc khác có lượng hoạt chất sử dụng cho 1 ha vào khoảng 50-100 gr/ha Có loại chỉ vài chục gr/ha (Vertimec, ) Do vậy mà các loại thuốc này ít để lại dư lượng cao trên rau

Trên nông sản, đặc biệt là trên cây rau không nên sử dụng các thuốc nhóm clo, lân hữu cơ và carbamte để tránh để lại dư lượng cao khi thu hoạch

4 Không dùng quá liều qui định

Nếu dùng quá liều qui định thì dư lượng để lại sẽ cao hơn bình thường Trong trường hợp giữ đúng thời gian cách ly nhưng nếu dùng quá liều qui định thì khả năng dư lượng còn lại khi thu hoạch vẫn có thể cao hơn mức an toàn

Vì vậy, khi một loại thuốc nào đó đã bị sâu hại kháng thì không nên tăng liều lượng phun mà nên thay đổi loại thuốc khác

5 Đảm bảo thời gian cách ly

Thời gian cách ly là khoảng thời gian tối thiểu kể từ ngày sử dụng thuốc BVTV lần cuối cùng đến ngày thu hoạch sản phẩm trong quá trình trồng trọt hoặc thời gian tối thiểu

từ khi sử dụng thuốc BVTV lần cuối cùng đến khi sử dụng sản phẩm trong quá trình bảo quản

Lịch sử dụng thuốc trừ sâu trên một vụ rau được khuyến cáo như sau:

- Thời gian đầu: sử dụng các loại thuốc có tính chọn lọc cao như thuốc nhóm điều hòa sinh trưởng, thuốc nhóm vi sinh vì giai đoạn này thường mật số sâu còn thấp và cần bảo vệ các loài thiên địch tự nhiên để không chế mật số sâu hại

- Trong giai đoạn giữa: thường có các cao điểm sâu hại xuất hiện thì nên dùng thuốc nhóm cúc hoặc nhóm khác đặc trị để khống chế mật số, giảm áp lực sâu hại vào giai đoạn thu hoạch

- Giai đoạn sau: nên chọn các thuốc vi sinh, thuốc thảo mộc hoặc các loại thuốc khác nhưng có thời gian cách ly ngắn (thuốc nhanh phân hủy, ít độc) để bảo đảm không còn tồn dư dư lượng khi thu hoạch và bảo vệ cây rau trong giai đoạn gần thu hoạch Tóm lại, trong phương pháp quản lý dịch hại tổng hợp trên cây rau, biện pháp dùng thuốc là biện pháp quan trọng, không thể thiếu trong điều kiện hiện tại Tuy nhiên việc sử dụng thuốc phải đúng kỹ thuật và khôn khéo nhất sẽ giúp cho:

- Giảm số lần phun thuốc