5. CÁC ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
1.3.5. Kết quả nghiên cứu về thuốc bảo vệ thực vật sinh học
Các phương pháp sinh học phòng trừ sâu bệnh là kinh tế, môi trường an toàn, bảo vệ sức khỏe của lao động nông thôn, gia đình của họ và cung cấp cho sản xuất các thực phẩm lành mạnh (Vadana Shiva, Poonam Pande và cs, 2004) [118]. Trên thế giới công tác nghiên cứu về thuốc bảo vệ thực vật sinh học đã có từ lâu và chủ yếu tập trung vào sản xuất chế phẩm vi sinh vật, sử dụng chất kháng sinh và thuốc thảo mộc để phòng trừ sâu bệnh.
Thuốc trừ sâu vi sinh Bacillus thuringiensis (Bt) là một trong những loại thuốc sinh học an toàn, không độc hại cho người, vật nuôi, côn trùng có ích, an toàn cho nông sản thực phẩm và bảo vệ môi trường trong sạch (Augus, 1968, dẫn theo Culliney và cs, 2000 [80]). Chế phẩm Bt được sử dụng để trừ một số sâu hại phổ biến như sâu tơ Plutella xylostela, sâu xanh Helicoverpa spp., sâu xanh bướm trắng
Pieris spp., sâu đo giả Trichoplusia ni, sâu róm Porthetria dispar (Culliney và cs, 2000) [80].
Theo Butt và cs (1994) [77] nấm Metarhizium anisoplia và Beauveria basiana với nồng độ 1010 bào tử/ml có tác dụng diệt côn trùng hại rau họ thập tự và ong mật sau 5 ngày, tuy nhiên hiệu lực trừ sâu của nấm không cao.
Vi sinh vật đối kháng được nghiên cứu nhiều để phòng chống vật gây bệnh cây là nấm đối kháng Trichoderma. Theo Schwarz (1992) [111] khi sử dụng
Trichoderma, năng suất cà rốt có thể tăng 13,6 - 16,6%, dưa chuột tăng từ 18,3 - 22,3%, cải bắp tăng 20%, củ cải đường tăng 30%.
Bên cạnh việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học bằng chế phẩm vi sinh, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng thuốc trừ sâu bằng thảo mộc từ những loài cây có sẵn có khả năng sử dụng như thuốc trừ sâu. Hiện nay trên thế giới đã biết khoảng 1800 loài thực vật có chất độc có khả năng dùng trừ sâu hại cây trồng, trong đó có khoảng 10 - 12 loại cây được trồng trọt, chế biến và sử dụng làm thuốc trừ sâu (Trần Đăng Hữu, 2001 [34]).
Qua các nghiên cứu của mình Ahmed S và cs (1987) [72] , Saxena, (1987) [110] đã đánh giá được hiệu lực của thuốc thảo mộc đối với những sâu chính hại đậu ăn quả. Dầu xoan Ấn Độ (Neem oil) với nồng độ 5%; 10%; 20% biểu hiện hoạt tính diệt sâu cao đối với sâu non Maruca Vitrata ở tuổi 3. Khô dầu xoan Ấn
Độ (Neem cake) không chỉ làm giảm mật độ sâu Maruca Vitrata mà còn làm tăng đáng kể năng suất đậu đũa.
Tỏi, ớt, gừng là một trong những loại cây gia vị được sử dụng nhiều trong các bữa ăn. Tuy nhiên nó cũng được sử dụng làm thuốc trừ sâu có hiệu quả trên cây trồng.
Dịch chiết từ cây Zingiber officinale, Aframomum melegueta có độc tính rất cao ức chế sinh sản của rệp A.craccivora (Ofuya và cs 1996, trích dẫn theo
Heimpel, 1971 [90]). Theo Prawez Alam (2013) [106] các hợp chất hoạt tính sinh học của gừng chủ yếu là 6- gingerl, 8- gingerol, zingerone và paradol.
Tỏi tạo ra một loạt các hợp chất lưu huỳnh dễ bay hơi dựa trên đó có hiệu quả như thuốc diệt côn trùng và thuốc trừ sâu. Disulfide diallyl là một trong những hợp chất như vậy mà có mùi mạnh và hoạt động như một loại thuốc trừ sâu mạnh mẽ (Mohammed Kazem và cs, 2010) [100].
Burubai và cs (2011) [76] tỏi có tác dụng xua đuổi, gây ngán chích hút và ức chế đẻ trứng của bọ trĩ. Tỏi được cho vào cối xay sinh tố xay nhuyễn, lược lấy nước trong, 3 kg tỏi tươi cần 20 lít nước. Phun chỉ mình tỏi tươi không chỉ giết được 60 - 70% lượng bọ trĩ, nhưng nếu pha thêm thuốc trừ sâu như Kartodim
315EC hay Dimethoate 30EC với liều lượng bằng một nửa lượng khuyến cáo thì hiệu quả lên đến 90 - 95% và tỷ lệ tái nhiễm rất thấp.
Capsaicin trong ớt đã được báo cáo để giảm tốc độ tăng trưởng của ấu trùng sâu gai đục quả, Earias insulana. Việc sử dụng nhựa dầu từ Capsicum đã được báo cáo có hiệu quả như một thuốc trừ sâu chống lại sâu bông. Capsaicin có thể kiểm soát tốt sâu bắp cải hơn thuốc trừ sâu tổng hợp Karate (λ-cyhalothrin) ( George F và cs, 2009 [85]).
Tác dụng trừ sâu quả ớt là do thành quả ớt chứa hương vị cay, đó là do sự hiện diện của một nhóm bảy hợp chất liên quan chặt chẽ gọi là capsaicinoid, trong đó capsaicin và capsaicin dihydro chịu trách nhiệm về 90% chất cay.
Capsaicin (8-methyl-N-vanillyl-6-nonemide) là một thành phần hoạt chất chịu trách nhiệm về độ cay của ớt. Nó là dạng không màu, cấu trúc dạng tinh thể alkaloid, hòa tan trong rượu và dầu (Madhumathy.A.P, và cs, 2007 [97], George
F và cs, 2009 [85])..
Chekwa và cs (2010) [93] những loại thuốc thảo mộc thường có phổ tác dụng rộng, phân hủy sinh học, rẻ tiền, dễ tìm, áp dụng đơn giản do không sợ quá liều. Tỏi và gừng đều có chất tinh dầu tạo mùi cay nồng có tác dụng xua đuổi côn trùng, chúng được cân và xay theo tỷ lệ 0,3 và 60 g/lít, mỗi tỷ lệ tỏi gừng được ngâm thêm 2 muỗng dầu. Sau đó mỗi loại được trộn với nước có pha một ít xà bông. Cả tỏi và gừng đều giảm số lá bị thiệt hại do sâu ăn lá, sâu đục bông và sâu đục trái, trong đó tỏi hiệu quả hơn gừng.
Kết quả nghiên cứu của Oparaeke và cs (2005) [104] tại Zaria, Nigeria cho thấy chiết suất từ hỗn hợp thảo mộc với tỷ lệ 10:10 % w/w bao gồm: vỏ quả điều + củ tỏi, vỏ quả điều + tiêu Châu Phi và củ tỏi + ớt làm giảm sâu hại trên đậu đũa và làm tăng sản lượng ngũ cốc 4 - 5 lần
Chiết xuất từ tỏi kết hợp với các chiết xuất như cây neem, ớt, gừng, thuốc lá và nước tiểu của bò (với dung dịch xà phòng) có hiệu quả chống lại Helicoverpa armigera và Spodoptera litura tối đa 13 ngày kể từ ngày phun (Vijayalakshmi và cs, 1996, trích dẫn theo Guruprasad, 2008 [86]). Ứng dụng của chiết xuất gừng một mình và kết hợp các sản phẩm thực vật khác như ớt, tỏi và nước tiểu bò đã được chứng minh có hiệu quả trong việc giảm thiểu Helicoverpa armigera (Vijayalakshmi và cs 1997, dẫn theo Guruprasad, 2008 [86])
Theo nghiên cứu của Ahmed B và cs (2009) [71] với các chiết xuất từ mãng cầu, ớt, tỏi, gừng, sầu đông và thuốc lá được thử nghiệm để trị sâu hại đậu đũa. Kết quả sau 1 ngày phun các chiết xuất mãng cầu, ớt, tỏi, gừng và thuốc lá làm giảm mật độ của Clavigralla tomentosiollis so với đối chứng (P < 0,05). Tương tự chiết xuất ớt, thuốc lá, mãng cầu làm giảm mật độ Maruca Vitrata. Sau 3 ngày phun chiết xuất mãng cầu, ớt làm giảm đáng kể mật độ Clavigralla tomentosiollis. Tất cả các chiết
xuất còn lại làm giảm mật độ Maruca Vitrata. Sau 5 - 7 ngày phun hầu hết các công thức không làm mật độ sâu giảm có ý nghĩa so với đối chứng.
Ở Việt Nam, khi nghiên cứu về sản xuất rau an toàn, nhiều tác giả đã đề cập đến một số giải pháp để quản lý sử dụng thuốc BVTV hợp lý. Cần quan tâm và ưu tiên sử dụng các thuốc sinh học và các thuốc BVTV có nguồn gốc tự nhiên như thuốc vi sinh trừ sâu (BT), chế phẩm vi sinh trừ bệnh, thuốc thảo mộc, thuốc kháng sinh là sản phẩm của vi sinh vật (Hoàng Hà, 2009 [20]).
Lý do là vì thuốc trừ sâu sinh học lấy từ các virus, vi khuẩn, nấm côn trùng, tuyến trùng có ích, các loại kháng sinh và hóa sinh trong tự nhiên để phòng trừ những sinh vật gây hại cho cây trồng. Thuốc trừ sâu sinh học không gây độc hại cho người sử dụng, gia súc, làm trong sạch môi trường, tiêu diệt sâu với tỷ lệ cao mà không làm cho chúng nhờn thuốc, hạn chế việc “giết nhầm” những loại côn trùng hữu ích. Trong khi đó, thuốc thảo mộc so với thuốc tổng hợp hóa học thường ít độc hơn đối với người, động vật máu nóng và môi trường sống và là nguồn thuốc sẵn có của địa phương (Trần Quang Hùng, 1991) [31]. Thuốc trừ sâu thảo mộc trừ côn trùng bằng con đường tiếp xúc vị độc hoặc xông hơi. Phổ tác động thường không rộng, một số loại còn có khả năng diệt cả nhện hại cây. Sau khi xâm nhập thuốc nhanh chóng tác động đến hệ thần kinh, gây tê liệt và làm chết côn trùng. Thuốc thảo mộc rất an toàn đối với thực vật, ít độc, nhanh bị phân hủy, nên chúng không tích lũy trong cơ thể sinh vật, trong môi trường và không gây hiện tượng sâu chống thuốc (Lê Thị Loan, 2008 [43]).
Theo Lê Trường, 1967, ở Việt Nam có khoảng 10 loại cây có tác dụng trừ sâu, theo Trần Thị Kim Liên ở nước ta có khoảng 160 - 180 loài cây chứa chất độc có thể chiết xuất để trừ sâu hại. Lê Văn Thuyết, 1998, ở 10 tỉnh phía Bắc có khoảng 53 loài cây có chất độc có triển vọng chế biến và sử dụng làm thuốc trừ sâu (dẫn theo Lê Đình Hường, 2010 [33]).
Đối với sâu tơ hại rau họ hoa thập tự, đã ghi nhận được khoảng 26 loài cây có tính độc (như cây bình bát, cây sở, cây củ đậu, xoan ta). Một số cây có hiệu quả gây ngán ăn cho sâu tơ và sâu khoang (như cây dầu giun, hạt củ đậu, cây xoan ta,
xoan Ấn Độ…). Đã phát triển được một số chế phẩm thảo mộc đề nghị đưa vào áp dụng trong sản xuất như chế phẩm HCĐ 95BHN từ hạt củ đậu
(N.D.Trang và nnk, 2002, dẫn theo Phạm Văn Lầm, 2009 [40).
Theo Lê Đình Hường (2010) [33], trong các loại quả như: ớt, tỏi, hành, gừng có chứa hàm lượng axit có tác động đến cơ thể của những loài sâu bọ hại cây trồng như da làm chúng chết. Nếu chiết xuất thảo mộc này được chế biến với nồng độ phù hợp sẽ xua đuổi, tiêu diệt được các loài sâu bọ.
Theo Nguyễn Tiến Long, Nguyễn Thị Thu Thủy và cs (2009) [45] việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc thảo mộc, chế phẩm sinh học trên rau cải xanh đem lại hiệu quả cao trong phòng trừ sâu hại, đồng thời ít ảnh hưởng đến các loài thiên địch chính trên đồng ruộng. Trong các loại thuốc thảo mộc và chế phẩm sinh học trừ sâu sinh học tại Thừa Thiên Huế, chế phẩm sinh học Vi- BT3200WP hiệu lực duy trì ở mức trung bình nhưng thời gian tác động của thuốc kéo dài.
Theo Phạm Bình Quyền (1988) [53] các chế phẩm sinh học và thảo mộc được đánh giá là có hiệu lực đối một số loại sâu hại trên cây đậu ăn quả. Chế phẩm Defil WG, Dipel 3.2WP, Xentari 35WDG dùng để phòng trừ sâu đục quả đậu. Chế phẩm Vertimex 1.8 EC dùng để phòng trừ sâu đục lá có hiệu lực cao. Chế phẩm thảo mộc Artoxid (dạng dịch chiết cây thanh hao) có hiệu lực cao với rệp đậu màu đen.
Khi nghiên cứu thành phần sâu hại, thiên địch và thăm dò hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu sinh học trên rau cải an toàn tại Thừa Thiên Huế. Hoàng Trọng Tỷ Nhân (2006) [49] kết luận thuốc trừ sâu hóa học Cypemthrin 5EC có khả năng diệt sâu nhanh và hiệu quả cao nhất, cao hơn 5 loại thuốc TSSH ở mức rất tin cậy, đồng thời tác động mạnh đến quần thể thiên địch. Tất cả 5 loại thuốc trừ sâu sinh học gồm Bitadin WP; Sokupi 0,36 AS; DelfinR WG; Plutel 0,9EC; MIT - 0,6 đều có khả năng diệt trừ sâu khá > 70% và ít ảnh hưởng đến thiên địch, trong đó thuốc Bitadin WP có hiệu quả diệt sâu cao nhất.
Kết quả khảo nghiệm hiệu lực trừ bọ nhảy của một số thuốc trừ sâu Nguyễn Thị Hoa (2002) [26] cho thấy Regent 800WG, nồng độ sử dụng là 0,01% có hiệu lực trừ bọ nhảy cao nhất 98,2% tại thời điểm sau phun 5 - 7 ngày. Tiếp đến là Padan 95SP với nồng độ sử dụng là 0,25% hiệu lực trừ bọ nhảy trưởng thành từ
86,2 - 88,2%. Thuốc trừ sâu sinh học Delfin WG với nồng độ sử dụng 0,1% có hiệu lực trừ trưởng thành bọ nhảy thấp đồng thời tác động của thuốc rất ngắn. Sau khi phun thuốc 1 - 3 ngày hiệu lực trừ trưởng thành bọ nhảy của thuốc là
46,5% và 47% nhưng đến 5; 7 ngày sau phun hiệu lực giảm còn 41,8% và 40,9%. Theo Lê Thị Loan (2008) [43] dư lượng hai hoạt chất đại diện là Abamectin (sản phẩm đại diện là Vertimec 1.8EC) và Emamectin (sản phẩm đại diện là Proclaim 1.9EC) phụ thuộc rất nhiều vào từng loại cây trồng và mùa vụ. Trên cây bắp cải, thuốc chậm phân giải hơn, dư lượng cao hơn ở cùng thời điểm sau phun, do đó thời gian cách ly của cả hai hoạt chất đều dài hơn trên cây đậu đũa. Tương tự trong vụ Xuân, dư lượng của thuốc cao hơn ở cùng thời điểm sau phun, do đó thời gian cách ly dài hơn so với vụ Hè.
Theo báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật dự án sản xuất thử nghiệm “Ứng dụng các sản phẩm công nghệ sinh học bảo vệ thực vật để xây dựng vùng sản xuất rau an toàn” của Nguyễn Hồng Sơn (2009) [56], các thuốc trừ sâu sinh học
V-Bt, Vertimec 1.8 EC, Song Mã 24,5 EC, Proclaim 1.9 EC, Sokupi 0,36 AS, Jasper 0,3 EC có hiệu lực khá cao và kéo dài đối với sâu tơ hại cải mơ (69,8 82,3%) và bắp cải (67,3 - 80,7%). Có hiệu lực phòng trừ sâu khoang từ 70,2 78,1% trên cải xanh và 68,2 - 75,5% trên súp lơ. Đối với sâu xanh bướm trắng hiệu lực của các thuốc trừ sâu sinh học đạt từ 72,3 - 82,1% trên cải làn và 68,7 77,6% trên cải bao. Đối với rệp xám, hiệu lực phòng trừ đạt từ 74,5 - 88,4% trên cải xanh và từ 70,5 - 84,3% trên bắp cải. Tuy nhiên hiệu lực phòng trừ bọ nhảy của các thuốc trừ sâu sinh học là khá thấp, chỉ đạt cao nhất sau 5 ngày phun với hiệu lực chỉ đạt từ 21,7 - 51,2% trên cải ngọt và 18,4 - 48,5% trên su hào. Nguyên nhân là do thuốc chỉ phát huy tác dụng đối với các cá thể không di chuyển, còn đối với các cá thể di chuyển thì hoàn toàn không có tác dụng. Các thuốc trừ sâu sinh học có hiệu lực phòng trừ sâu tơ, sâu khoang, sâu xanh bướm trắng, rệp xám thấp hơn so với thuốc hóa học Peran 50EC.
Tóm lại, qua các nghiên cứu trong nước và ngoài nước cho thấy sử dụng giống, các biện pháp canh tác, phân bón và thuốc trừ sâu sinh học có tác dụng làm giảm hàm lượng nitrat và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật làm cho rau an toàn hơn. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu trên rau cải còn quá ít, đặc biệt tại Việt Nam không có nhiều tài liệu, đề tài đề cập đến mối quan hệ giữa giống và hàm lượng nitrat, mật độ và hàm lượng nitrat, các chế phẩm sinh học với dư lượng hóa chất. Các kết quả nghiên cứu về thuốc trừ sâu sinh học nhất là dạng thảo mộc trên rau cải hầu như chưa có. Một số nghiên cứu về thời gian cách ly đối với rau ăn lá khá dài
(14 - 16 ngày) trong khi nhiều giống rau cải hiện nay có thời gian sinh trưởng 38 – 40 ngày nhưng thời gian nằm trên vườn ươm đã 15 - 18 ngày là chưa hợp lý trong điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của tỉnh Quảng Bình. Vì vậy, trong đề tài này hướng nghiên cứu cũng tập trung làm rõ những hạn chế trên để từ đó đưa ra quy trình phù hợp cho sản rau an toàn ở tỉnh Quảng Bình.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU