1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MỐI TRÊN THẾ GIỚI
1.1.2. Tình hình nghiên cứu phòng trừ mối gây hại công trình kiến trúc
1.1.2.1. Các biện pháp phòng trừ mối gây hại công trình kiến trúc
Trong số hơn 2.800 loài mối được mô tả trên thế giới chỉ có 183 loài được biết đến là tấn công các công trình kiến trúc và chỉ có 83 loài được coi là có gây nguy hại đáng chú ý [84, 142].
11 Tại các vùng ôn đới như Mỹ, châu Âu hay Nhật Bản, nghiên cứu mối tập trung vào một số giống mối gây hại thuộc họ Rhinotermitidae, bao gồm các giống Reticulitermes, Coptotermes và Heterotermes. Thông thường hiếm khi
có thể tìm thấy một giống mối khác ngoài các giống mối trên gây hại các công trình kiến trúc tại các khu vực này (Lee và cộng sự, 2007) [110]. Ở Mỹ, ghi nhận 45 loài được coi là gây hại và chỉ có 9 loài trong số chúng được xếp vào nhóm loài gây hại nghiêm trọng. Những loài này bao gồm một loài mối bậc cao là Nasutitermes costalis Holmgren; hai loài mối gỗ khô là Cryptotermes brevis Walker và Incisitermes minor Hagen; và 6 loài mối ngầm, Coptotermes formosanus Shiraki, Coptotermes gestroi Wasmann, Reticulitermes flavipes
Kollar, Reticulitermes virginicus Banks, Reticulitermes hesperus Banks và
Heterotermes aureus Snyder [146].
Ngược lại, tại các nước nằm trong khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, nơi có các điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của mối, sự đa dạng của các loài mối tại đây cũng cao hơn hẳn so với khu vực ôn đới. Tiêu biểu như ở Malaysia và Singapore, có 12 loài mối thuộc 7 giống được tìm thấy ở trong và ngoài các công trình kiến trúc (Coptotermes, Macrotermes, Microcerotermes, Microtermes,
Globitermes, Odontotermes và Schedorhinotermes [108, 109]. Tại Thái Lan, các
nhà khoa học cũng đã tìm thấy 5 giống mối (Coptotermes, Microcerotermes,
Macrotermes, Hypotermes và Odontotermes) gây hại trong các công trình kiến trúc tại khu vực đô thị. Trong đó loài phổ biến nhất là C. gestroi [137]. Ở Đài
Loan, C. gestroi được ghi nhận là loài ngoại lai, chúng đã gây lại cho các công trình kiến trúc ở phía Tây Nam Đài Loan. Tuy nhiên, năm 2016, Chiu và cộng sự đã ghi nhận chúng ở các cánh rừng tự nhiên của nước này, cho thấy khả năng lây lan và phát tán cao của chúng [80]. Nghiên cứu của Chiu cũng đã chỉ ra khả năng sử dụng bả hiệu quả để kiểm soát mối trong rừng.
Mặc dù số lượng loài gây hại công trình kiến trúc không nhiều nhưng
12 thiệt hại do chúng gây ra rất lớn. Từ thực tế đó, các nghiên cứu về phòng trừ mối được quan tâm từ rất sớm. Hiện nay, phương pháp phòng trừ mối gồm 3 hướng chính: sử dụng hóa chất diệt mối; phòng trừ mối bằng biện pháp sinh
học và sử dụng các biện pháp vật lý.
Trong phòng chống mối, vấn đề an toàn đối với con người và không gây ô nhiễm môi trường luôn là yêu cầu hàng đầu. Vì vậy, nghiên cứu về phòng trừ mối
bằng biện pháp sinh học là hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, đã thu hút được nhiều nhà khoa học quan tâm trong những năm gần đây. Biện pháp này vận
dụng những quy luật tự nhiên của hệ sinh thái, trên cơ sở đặc điểm của mối. Đối tượng nghiên cứu này hướng tới tập trung vào việc sử dụng sinh vật săn mồi, ký sinh hay gây bệnh cho mối. Một số nghiên cứu không chỉ thành công ở điều kiện phòng thí nghiệm, mà đã được ứng dụng vào thực tế, như việc sử dụng nấm
Metarhizium anisopliae để diệt mối, là một trong những biện pháp sinh học được
áp dụng thực tế nhiều nhất. Tuy nhiên, một số tác giả vẫn đang băn khoăn về hiệu quả ổn định trong phòng trừ mối của nấm kí sinh này khi ứng dụng trên hiện trường. Lý do vì, một số loài mối có khả năng tránh lây nhiễm, gây bệnh của nấm kí sinh thông qua hoạt động tự vệ và tập tính sinh hoạt của chúng. Kết quả nghiên cứu của Yanagawa và Shimizu (2007) cho thấy, mối Coptotermes formosanus có khả năng loại bỏ lớp bào tử nấm Metarhizium anisopliae trên cơ thể của chúng
khi tiến hành các hoạt động chải chuốt, vệ sinh giữa các cá thể trong cùng quần tộc [164]. Đây có thể là nguyên nhân khiến các chế phẩm sinh học từ nấm gây bệnh côn trùng chưa được thương mại hóa rộng rãi. Mặc dù vậy, một số các tác giả khác vẫn cổ vũ cho giải pháp này, đặc biệt theo hướng phối - kết hợp với một số biện pháp vật lý cơ giới khác để đạt tính ứng dụng cao. Minh chứng cho dòng ý kiến này là nghiên cứu kết hợp sử dụng chế phẩm bả cellulose để tăng cường khả năng xâm nhiễm trên cá thể mối của bào tử Metarhizium anisopliae và cho
hiệu quả diệt mối cao hơn so với chỉ dùng riêng chế phẩm [161].
13 Bên cạnh đó, một số hợp chất diệt mối được chiết xuất từ các loại thực vật có khả năng chống mối tự nhiên đã được nghiên cứu và thử nghiệm với những kết quả khả quan trong phòng thí nghiệm và ngoài thực tế. Trước đây, một số loài thực vật đã được sử dụng để kiểm soát mối như Pseudotusuga menziesii, Lysitoma seemnii, Tabebina guaycan, Diospyros sylvatica, Curcuma
aromatica và Euphorbia kansuii [88]. Những chất chiết xuất từ các loài thực vật này gây ngán ăn và làm giảm sức sống của mối [73]. Bedoukian và Raina
(2009) cũng đã nghiên cứu và chứng minh được các chất hóa học có nguồn gốc tự nhiên như carvone, linalool, styrallyl alcohol và tetrahydrolinalool có thể được dùng để kiểm soát một số côn trùng hại trong đó có mối ngầm
Coptotermes formosanus [70]. Upadhyay và cộng sự (2010) cũng đã nghiên
cứu sử dụng những hợp chất được chiết xuất từ Capparis decidua để diệt mối
Odontotermes obesus tại Ấn Độ [158].
Bên cạnh các biện pháp phòng trừ mối bằng sinh học, phương pháp vật
lý cũng có nhiều ý nghĩa thực tiễn trong dò tìm tổ mối, cản trở sự xâm nhập cũng như xử lý tổ mối đã hình thành. Trong ứng dụng để dò tìm tổ mối, Mankin và cộng sự (2002) đã sử dụng hệ thống máy dò âm tần số thấp để tìm dò tổ mối
[115]; Raloff (2003) cho biết camera hồng ngoại có thể phát hiện các vị trí mối đang hoạt động ở trong tường, trong thân cây [123]; Lawrence (1993) mô tả một phương pháp và thiết bị sử dụng tần số quét để diệt mối. Thiết bị này tạo ra nguồn điện cao thế kết hợp với thiết bị truyền năng lượng điện tử để xử lý mối [107]. Trong ứng dụng để xử lý các quần tộc mối, Mankin và cộng sự
(2002) đã sử dụng sóng siêu âm để diệt quần tộc mối [115]; Woodrow và Grace (1998) đã sử dụng biện pháp sốc nhiệt để xử lý một số loài mối gỗ khô [163].
Trong ứng dụng để ngăn cản sự xâm nhiễm của mối: Harrington (2004) đưa ra một rào cản và phương pháp để ngăn chặn xâm nhập của mối trên bề mặt của một cấu trúc, các rào cản được áp dụng cho các bề mặt của cấu trúc bao gồm
14 một chất keo dính có khả năng cản trở và bẫy mối trên bề mặt [93]. Tuy nhiên các biện pháp này đòi hỏi tiêu tốn năng lượng và đôi khi chỉ có tác dụng cục bộ tại vị trí xử lý, chi phí tốn kém và không thể tiêu diệt triệt để quần tộc mối.
Hiện nay, việc sử dụng hóa chất đang được quan tâm. Các hóa chất được sử dụng để diệt mối được chia thành 4 nhóm chính:
Nhóm các chất ức chế sinh trưởng mối: Hexaflumuron, Flufenoxuron, Lufenuron, Diflubenzuzon, Noviflumuron và Dimilin. Đáng lưu ý là việc sử dụng Dimilin như một nhân tố diệt mối đang nhận được sự chấp nhận cao, nồng độ thử nghiệm được khuyến cáo là 0,1 - 1% (dẫn theo Nguyễn Quốc Huy, 2011 [17]).
Nhóm chất đồng dạng hormon trẻ (juvenile hormone mimic):
Methoprene và Pyripproxyfen.
Nhóm chất gây độc dạ dày: Sulfluramid, Abamectin, Cryolite, Alkali, Alkali kết hợp với một acid khác, là những chất diệt hệ sinh vật cộng sinh trong ruột mối.
Các thuốc trừ sâu tổng hợp: Thiamethoxam, Imidacloprid, Fipronil,…
Biện pháp sử dụng hóa chất rất đa dạng, tùy theo từng nhóm loài mối, điều kiện hiện trường mà có thể lựa chọn biện pháp phù hợp.
Đối với mối gỗ khô, có thể phun hoặc quét lớp thuốc hóa học lên bề mặt gỗ để phòng mối [131], tiêm thuốc trực tiếp vào trong các đường giao thông mà
mối xây dựng trong gỗ [130] và xông hơi. Trong các biện pháp này, biện pháp xông hơi được xem là biện pháp hiệu quả nhất và được dùng phổ biến ở một số nước như: Mỹ, Úc và Canada,… nhưng chi phí cho biện pháp này khá tốn kém.
Đối với mối gỗ ẩm và mối đất, biện pháp bả độc được xem là biện pháp
có nhiều ưu điểm. Biện pháp này đã được các nhà nghiên cứu về mối ở Mỹ và Trung Quốc quan tâm từ thập niên cuối của thế kỷ trước (1980-1990). Cho tới nay, biện pháp này vẫn đang tiếp tục nghiên cứu phát triển. Cabrera và cộng sự (2001) cho biết, phương pháp bả độc đã tạo ra sự thay thế cho việc dùng thuốc
15 nước. Nguyên liệu chính của bả gồm 2 thành phần chính: chất nền và hoạt chất gây độc chậm [74]. Phương pháp này sử dụng tập tính kiếm ăn và sự truyền thức ăn trong tổ của mối để làm giảm số lượng cá thể trong quần tộc mối (làm mất cân bằng tỷ lệ đẳng cấp, chủ yếu ở đàn mối kiếm ăn) hoặc loại trừ hoàn toàn tổ mối [144].
Các hệ thống trạm bả khác nhau với các thiết kế và hoạt chất khác nhau đã được sử dụng ngày càng phổ biến, ví dụ như loại bả SentriconTM system do Dow AgroSciences chế tạo (hoạt chất: hexaflumuron); bả FirstLine® của FMC Corp. (hoạt chất: sulfuramid); bả Hydramethylnon của American Cyanamid Co. (hoạt chất là chất ức chế trao đổi chất); bả Exterra® do Ensystex chế tạo (hoạt chất: diflubenzuron) [97, 120, 144, 147].
Các trạm nhử mối được đặt dưới đất ở xung quanh nhà. Khi phát hiện có mối ở trạm bả, mồi trong trạm nhử được thay thế bằng bả độc. Đây là biện pháp vừa cho hiệu quả cao lại giảm thiểu lượng hóa chất độc hại ra môi trường. Tại Mỹ, Su và cộng sự đã áp dụng phương pháp kiểm soát các loài mối ngầm bằng việc sử dụng hệ thống trạm bả trên nhiều công trình di tích nổi tiếng như Tượng Nữ thần Tự do [143], phức hợp phố cổ kiểu Pháp Cabildo [141], khu di tích quốc gia San Juan [140]. Công tác kiểm soát mối cũng được thực hiện tại một số công viên quốc gia như Cane River Creole và New Orleans Jazz. Bả diệt mối cũng được sử dụng trong công tác diệt mối tại Santa Maria della Sanità tại
Naples (Italia) [87].
Tóm lại, các nghiên cứu về mối trên thế giới rất được quan tâm do những thiệt hại mà mối gây ra. Nhiều biện pháp phòng trừ mối đã được nghiên cứu, từ các biện pháp vật lý, sinh học và hóa học. Trong số các biện pháp phòng trừ mối được nghiên cứu, biện pháp sử dụng bả độc có nhiều ưu việt, đã và đang được ứng dụng rộng rãi và luôn được quan tâm nghiên cứu phát triển.
16
1.1.2.2. Nghiên cứu và phát triển bả diệt mối Coptotermes
Từ lâu đời, bẫy bả trừ dịch hại đã được sử dụng rộng ở dạng đơn giản, bằng cách nhào trộn các chất diệt côn trùng với nguồn thức ăn nhằm dẫn dụ và tiêu diệt chúng. Khái niệm về bả và công nghệ bả mới chỉ chính thức được nêu ra từ giữa thế kỉ 19. Hiện nay, một số hoạt chất phổ biến được sử dụng bao gồm các loại axit: axit boric, axit phosphoric; hoặc kali floride cho sinh vật hại nói chung. Sản phẩm bả mối độc đầu tiên, với hoạt chất chính là axit arsenic, lần đầu đưa vào sử dụng là năm 1921 ở Úc, sau đó được sử dụng rải rác ở nhiều nước khác trên thế giới [112]. Một dạng bả mối khác được cải tiến một cách thủ công và phân bố khá phổ biến là bả dechlorane (hay Mirex). Loại bả này có tác động chậm tự nhiên, giúp bả hoạt động khá hiệu quả, được dùng nhiều tại
Mỹ, Trung Quốc, các nước Đông Nam Á,… [85].
Sau này, rất nhiều nghiên cứu về các chất hấp dẫn, kích thích mối khai thác bả hay xác định trạm bả phù hợp đã góp phần lớn vào thương mại hoá nhiều sản phẩm bả ở các dạng công thức khác nhau. Sự cải tiến của bả diệt mối so với các sản phẩm trước là không trực tiếp chứa hoạt chất gây độc, chỉ có tác động chậm và hoạt động theo cơ chế ức chế sinh trưởng hoặc ức chế quá trình trao đổi chất qua con đường tiêu hoá thức ăn trong ruột mối. Qua nhiều lần kiểm nghiệm trước khi sản xuất ở diện rộng, những hoạt chất này được chứng nhận là phù hợp cho công nghệ phát triển bả, thể hiện ở sự khống chế, gây chết mối cao hơn hẳn những loại bả chứa chất độc trực tiếp (mirex, chlordane) trước đây. Đến những năm 1990, nghiên cứu phát triển bả mối bước sang giai đoạn đột phá mới với nhiều ứng dụng sáng tạo trong sản xuất chất nền, thiết kế và thi công phòng trừ mối bằng bả, đưa giải pháp này thành chìa khóa trong chương trình phòng trừ mối tổng hợp IPM trên toàn thế giới.
* Nghiên cứu lựa chọn hoạt chất bả:
Hoạt chất dùng trong công thức bả hiện nay đã được phát triển khá đa
17 dạng, chủ yếu xếp vào 3 nhóm: chất ức chế trao đổi chất, chất điều hòa sinh trưởng và dẫn xuất vi sinh vật. Mỗi dạng nhóm chất có cơ chế tác động riêng, nhưng cần đảm bảo gây nhiễm độc từ từ (chậm), khó nhận biết và không xua đuổi mối [112]. Tuy nhiên, chúng vẫn phải đảm bảo tác động đúng đến đối tượng cần phòng trừ và cho hiệu quả cao, khắc phục hạn chế do hiệu quả chậm của bả trong thực tế. Nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ rõ: không phải tất cả các hoạt chất đều thích hợp phối trộn với chất nền để làm bả. Ví dụ như,
chlordane, diazinon, propoxur và axit boric không đạt hiệu quả lâu dài vì đặc tính xua đuổi mối ngoài mong muốn [67].
Một số chất thuộc dòng điều hòa sinh trưởng (IGRs), tiêu biểu như Hormone Juvenile (JH), ecdysone, chất ức chế tổng hợp kitin (CSIs) và những hoạt chất tương tự được nghiên cứu mạnh mẽ trong phát triển công thức bả mới nhằm khắc phục sự đào thải của mồi bả. Chúng được minh chứng là đảm bảo an toàn với môi trường, không gây độc cho chim thú, có tính chọn lọc đối tượng tác động và đóng góp tích cực nhất trong việc đưa bả trở thành biện pháp trung tâm của chương trình thực hành IPM. Giữa các chất IGRs, nhóm CSIs ứng dụng rộng hơn cả cho đối tượng mối nói chung, chủ yếu Coptotermes. Sản phẩm bả CSIs ứng dụng nhiều nhất là bả hexaflumuron [145], đứng sau có bả diflubenzuron
[124], bả chlorfluazuron [83, 119, 149] và mới nhất là bả noviflumuron [60].
Năm 2014, nhóm tác giả bao gồm Gautam và Henderson đã tiến hành thử nghiệm hiệu lực của bả có chứa lufenuron. Kết quả nhóm thấy rằng, thấy không có dấu hiệu ngán ăn với bất kỳ bả chất ức chế tổng hợp kitin nào ở nồng độ được thử nghiệm và sự tiêu thụ bả lufenuron hoặc noviflumuron tương tự lượng bả đối chứng trong thí nghiệm cho ăn bắt buộc. Dựa vào lượng bả tiêu thụ và tỷ lệ chết, họ cho rằng bả chứa lufenuron ít nhất cũng cho hiệu quả như bả chứa noviflumuron [89].
Ở một thử nghiệm khác, Webb (2017) đánh giá hiệu quả của bả
18 bistrifluron bằng cách sử dụng các trạm mồi trong đất đặt xung quanh tổ
Coptotermes lacteus ở Đông Nam nước Úc vào cuối mùa hè và mùa thu (cuối
tháng 2 - cuối tháng 5 năm 2012) [162]. Thử nghiệm được tiến hành ở 20 tổ nổi, đặt 4 trạm nhử (lõi gỗ) xung quanh mỗi tổ. Sau một thời gian các trạm nhử bị mối xâm nhập, bả được đặt theo 4 nhóm thí nghiệm (nhóm đặt 1 trạm bả, nhóm 2 trạm bả, nhóm 3 trạm bả và nhóm 4 trạm bả, mỗi trạm chứa 120g bả, lượng bả đặt mỗi tổ dao động từ 120-480g cho mỗi tổ mối), mỗi công thức thí nghiệm được lặp lại cho 5 tổ. Một tổ không có mối đến trạm nhử nhưng vẫn được đặt 2 trạm bả. Kết quả cho thấy hiệu quả cao khi 18/19 tổ đã bị xử lý trong 12 tuần, lượng bả sử dụng mỗi tổ trong khoảng 430-480g.
Một nghiên cứu mới năm 2020 của Wan và cộng sự cũng khẳng định tác hại của mối xâm nhập vào các khu vực đô thị là một vấn đề nghiêm trọng và việc sử dụng biện pháp hóa học được xem là biện pháp phổ biến nhất để phòng trừ mối ngầm và bả được xem là biện pháp ưu việt [160]. Nhóm tác giả đã đưa
ra mục tiêu của nghiên cứu của mình là đánh giá hiệu quả của bả chlorfluazuron.
Kết quả cho thấy bả này có hiệu quả xử lý các tổ mối ngầm. Thời gian xử lý cho mỗi tổ cần từ 4-8 tuần, lượng bả sử dụng cho mỗi tổ nhỏ hơn 300g.
Mặt khác, loại hoạt chất khác nhóm amidonohydrazone, hydramethylnon là các chất ức chế tốt cho chuỗi quá trình vận chuyển tổng hợp năng lượng trong cơ thể côn trùng cũng có tiềm năng sử dụng [98]. Nó gây ngộ độc đường ruột một cách mãn tính, khó nhận biết và thích hợp thiết kế cho bả diệt mối. Ngoài ra, hai chất methoprene và fenoxycarb từng được thử nghiệm khống chế mối ngầm Coptotermes formosanus rất hiệu quả [102].
* Nghiên cứu phát triển hệ thống trạm bả:
Để tăng tính hiệu quả và thuận lợi trong sử dụng, nhiều công ty sản xuất bả đã cố gắng hết sức nhằm phát triển, sáng tạo ra một loại bả chung để diệt mối. Thách thức lớn nhất của mục tiêu này là lựa chọn được nguồn chất mồi