III. Kết quả thực hiện dự án
3.1.1.2. Đối với pheromone sâu tơ
Cũng qua các b−ớc tiến hành nh− đã thực hiện đối với pheromone sâu khoang. Đánh giá lại kết quả của đề tài Việt Mỹ, tháng 1/2005 dự án SXTN đã tiến hành thí nghiệm lại với 3 công thức phối chế giữa 3 thành phần hoá học theo các tỷ lệ và liều l−ợng khác nhau của pheromone sâu tơ. Kết quả đánh giá đồng ruộng vẫn khẳng định tỷ lệ các chất tham gia phản ứng Hexa 1, Hexa 2 và Hexa 3 là 80/19/1 microlit cho hiệu quả hấp dẫn sâu tơ luôn cao nhất so với 2 tổ hợp tỷ lệ thành phần và liều l−ợng chất hoá học tạo phản ứng phối chế còn lại, với số l−ợng tr−ởng thành sâu tơ vào bẫy cao nhất đạt tới 44,7 con/10 bẫy, thấp nhất là 1,82 con/10 bẫy. Nh− vậy, tỷ lệ và liều l−ợng giữa các chất tham gia phản ứng phối chế là 80/19/1 (microlit) vẫn đ−ợc đánh giá là có hiệu quả hấp dẫn tốt hơn trong số 3 công thức thí nghiệm.
Kết quả theo dõi khả năng hấp dẫn tr−ởng thành các sâu hại khác cho thấy với tỷ lệ phối chế nêu trên (90/19/1) cũng cho khả năng hấp dẫn tr−ởng thành sâu hại khác khá cao, trong số đó chủ yếu là sâu xanh b−ớm trắng (P. rapae). Trong ngày đầu tiên sau khi đặt bẫy thì số l−ợng tr−ởng thành sâu khác vào bẫy đạt tới 35 con/10 bẫy và trong đó có tới 31 con tr−ởng thành sâu xanh b−ớm trắng. Điều này cho phép mở ra một triển vọng mới trong phát triển chế phẩm pheromone đối với sâu xanh b−ớm trắng trong thời gian tới. Tìm hiểu khả năng thay thế thành phần Hexa 1 và Hexa 2 bằng thành phần hoá học khác là Hexa 4 kết hợp với thành phần Hexa 3. Một thí nghiệm khác đã đ−ợc tiến hành tại Gia Lâm (Hà Nội) năm 2005 với 3 tỷ lệ liều l−ợng khác nhau, gồm: 99/1; 98/2 và 97/3 microlit. Kết quả cho thấy với tổ hợp Hexa 4/ Hexa 3 là 97/3 có biểu hiện hấp dẫn
tr−ởng thành sâu tơ cao hơn cả, những ngày có số l−ợng b−ớm sâu tơ vào bẫy cao lên tới 47,5 con/10 bẫy vào ngày thứ 5 sau đặt bẫy; 59,2 con/10 bẫy vào ngày thứ 11 và tới 75,7 con/10 bẫy vào ngày thứ 21 sau đạt bẫy. Còn số l−ợng b−ớm vào bẫy dùng mồi pheromone với các tổ hợp liều l−ợng khác đều thấp thấp hơn. Hiệu quả hấp dẫn sâu hại của tổ hợp Hexa 4/ Hexa 3 là 97/3 cũng không thua kém so với tổ hợp Hexa1/ Hexa2/ Hexa3 phối chế theo tỷ lệ 80/19/1.
Theo dõi số l−ợng tr−ởng thành sâu khác vào bẫy sử dụng mồi pheromone đ−ợc cố định theo các tỷ lệ liều l−ợng các chất hoá khác nhau. Kết quả nêu trong hình 8 cho thấy tổ hợp liều l−ợng Hexa 4/ Hexa 3 là 98/2 (microlit) thể hiện mức độ hấp dẫn sâu khác cao hơn so với cá tổ hợp liều l−ợng khác. Ngày có số l−ợng tr−ởng thành sâu khác vào bẫy lên tới 16,0 con/10 bẫy ngay sau ngày đặt bẫy đầu tiên. Trong đó, tr−ởng thành sâu khác vào bẫy chủ yếu vẫn là sâu xanh b−ớm trắng (P. rapae), chiếm tới 72.4%.
3.1.1.3. Đối với sâu xanh và sâu keo da láng
Cũng tiến hành với ph−ơng pháp nghiên cứu t−ơng tự nh− đối với sâu khoang và sâu tơ, dự án đã tập trung xác định tỷ lệ thành phần pheromon sâu xanh và sâu keo da láng. Kết quả qua các thí nghiệm tiến hành tại vùng trồng hành của Kinh Môn (Hải D−ơng) đã xác định tỷ lệ các thành phần, liều l−ợng chất hoá học thích hợp và cho hiệu lực hấp dẫn cao nhất đối với sâu xanh là tỷ lệ thành phần và liều l−ợng giữa Hexal 1 và Tetra-hexal là 97/3 microlit. Đối với sâu keo da láng thì tỷ lệ và liều l−ợng giữa Tetra-deca và Tetra- dece là 70/30 microlit. Qua thí nghiệm đồng ruộng thì các pheromon này chuyên tính cao với đối t−ợng sâu hại nghiên cứu và tỷ lệ đó cũng t−ơng tự nh− kết quả xác định ở Mỹ và Nhật Bản (Ogawa K., Kobayashi T. and Fukumoto T., 1999).
3.1.2. Độ tinh khiết hoá chất của pheromone đối với hiệu lực hấp dẫn sâu hại + Đối với pheromone sâu tơ + Đối với pheromone sâu tơ
Thử nghiệm sản xuất mồi pheromone sâu tơ theo tỷ lệ Hexa 1/Hexa 2/Hexa 3 là 90/9/1 microlit với độ tinh khiết của hoá chất khác nhau. Kết quả đánh giá trực tiếp ngoài đồng ruộng tại Tiên D−ơng (Đông Anh, Hà Nội, 2005) về khả năng hấp dẫn sâu tơ của mồi pheromone cho thấy pheromone đ−ợc phối chế bằng các hóa chất có độ tinh khiết từ 95%- 99,5% thì hiệu lực hấp dẫn sâu tơ thấp, trung bình đạt từ 0,3-3,38 con/ 5 bẫy/ ngày. Nếu sử dụng hóa chất có độ tinh khiết là 99,99% thì hiệu quả hấp dẫn b−ớm sâu tơ
cao nhất, trung bình cả đợt theo dõi là 23 con/ 5 bẫy/ ngày. Kết quả cũng cho thấy rõ ràng trong tất cả các ngày theo dõi thì mật độ tr−ởng thành sâu tơ vào công thức 5 (độ tinh khiết là 99,99%) cao hơn hẳn so với các công thức khác. Ngày đỉnh cao nhất tr−ởng thành sâu tơ vào bẫy ở công thức 5 đạt tới 60 con/ 5 bẫy. Trong khi các công thức 4 thì số liệu t−ơng ứng là 10 con/ 5 bẫy. Nh− vậy, độ tinh khiết của hóa chất càng cao thì chất l−ợng của pheromone càng tốt và đối với pheromone sâu tơ thì hóa chất có độ tinh khiết 99,99% là tốt nhất và ổn định nhất.
+ Đối với pheromone sâu khoang
Qua đánh giá đồng ruộng cũng nhận thấy khả năng hấp dẫn tr−ởng thành sâu khoang rất cao khi mồi pheromone đ−ợc cố định với tỷ lệ liều l−ợng thành phần Hexal 1 và Hexal 2 là 97/3 microlit với độ tinh khiết của hoá chất là 99,9%, hơn hẳn so với các công thức còn lại từ khi đặt bẫy đến 10 ngày sau đặt bẫy. Còn sau 10 ngày đặt bẫy đến hết thời gian theo dõi thì số l−ợng tr−ởng thành vào bẫy không có sự khác biệt một cách có ý nghĩa giữa các công thức. Có thể trong thời gian này, mật độ sâu khoang trên đồng thấp nên số l−ợng tr−ởng thành vào bẫy ở các công thức không thực sự khác biệt.
Nh−ng tính trung bình cả đợt theo dõi thì công thức 5 đạt số l−ợng tr−ởng thành sâu khoang vào bẫy cao nhất 4,85 con/ 5 bẫy/ ngày, còn từ công thức 1 đến công thức 4 thì số liệu t−ơng ứng là 0,4; 0,3; 0,65; 1,8 con/ 5 bẫy/ ngày. Điều này chứng tỏ để sản xuất pheromone sâu khoang đòi hỏi hóa chất có độ tinh khiết tới 99,99%.
3.1.3. Liều l−ợng chất phụ trợ, dung môi và tiến trình kỹ thuật tạo phản ứng
Chất phụ trợ và dung môi là 2 nhóm chất hoá học có ý nghĩa quan trọng liên quan đến chất l−ợng sản phẩm diễn ra trong quá trình tạo phản ứng phối chế và cố định pheromone vào giá thể cao su, tạo khả năng phát tán dần dần pheromone ra khỏi giá thể khi sử dụng. Kết quả tổng hợp của các tác động đó nhằm góp phần duy trì thời gian tồn tại hiệu lực hấp dẫn sâu hại của mồi pheromone trong thời gian dài nhất có thể đ−ợc. Nhận thức đ−ợc tầm quan trọng của vấn đề, qua quá trình tìm hiểu tài liệu và đặc biệt đ−ợc sự giúp đỡ kỹ thuật của các nhà khoa học Mỹ, năm 2003 đã nghiên cứu và đã thành công về vấn đề này. Trong 2 năm (2004 và 2005) tiếp tục hoàn thiện kỹ thuật tạo phản ứng phối chế và cố định pheromone vào giá thể cao su nhân tạo để đạt thời gian tồn tại hiệu lực hấp dẫn sâu hại ổn định tối thiểu trong 20 ngày, dài nhất đ−ợc 36 ngày tuỳ theo
từng loại pheromone. Đến nay, các khâu kỹ thuật này về cơ bản đã đ−ợc hoàn tất đối với pheromone của cả 4 loài sâu. Kết quả nghiên cứu này đã đ−ợc nêu rõ trong bản quyền đăng ký giải pháp hữu ích và với mỗi loại pheromone của một loài sâu thì thành phần và liều l−ợng các chất phụ trợ và dung môi có khác nhau.
Chẳng hạn, để phối chế sản xuất pheromone sâu tơ thì quá trình phối chế có thể đ−ợc tóm tắt theo sơ đồ nh− sau:
H3 + 1-5% n- H3 ---> H2 + 3- 7% n-H2 ---> H1 + 80% n- Hexan Liều l−ợng: 1% ---> 19% ---> 80%
Cũng tiến hành thử nghiệm với các sâu hại khác, đã xác định chất phụ trợ là một dẫn xuất t−ơng ứng với liều l−ợng từ 1-7% l−ợng hoá chất thành phần của pheromone. Còn dung môi cho phản ứng phối chế là n-Hexan hoặc Dichloromethan với độ tinh khiết 99,0 - 99,9% với liều l−ợng chiếm 80% chất thành phần t−ơng ứng.
3.1.4. Xác định kỹ thuật làm sạch giá thể, chất liệu giá thể và tạo dạng sử dụng 3.1.4.1. Kỹ thuật làm sạch giá thể 3.1.4.1. Kỹ thuật làm sạch giá thể
Mặc dù có nhiều loại chất liệu có thể tạo dạng sử dụng pheromone, nh−ng việc làm sạch giá thể tr−ớc khi cố định chất tiền pheromone, để từ đó tạo ra mồi pheromone thì đó là những bí quyết kỹ thuật công nghệ, vì nó có liên quan chặt chẽ đến chất l−ợng sản phẩm mồi pheromone. Theo các tài liệu có đ−ợc thì kỹ thuật chung nhất là các chất liệu giá thể này đều phải qua công đoạn tẩy rửa, làm sạch tạp chất trong vật liệu tr−ớc khi cố định vào giá thể thì pheromone sẽ không bị biến đổi về mặt hoá học.
Qua nhiều lần thí nghiệm, rút kinh nghiệm qua kết quả thí nghiệm đã thực hiện trong hợp tác với n−ớc ngoài tr−ớc đây cùng với các ý kiến t− vấn kỹ thuật của chuyên gia, nh−: GS. Zhang Zhong-ning (Viện Hàn Lâm khoa học Trung Quốc), GS. Tony Shelton (Tr−ờng đại học Cornell- New York, Mỹ) và GS. Toshimi Kobayashi (Viện Hoá học cơ bản Tokyo, Nhật Bản). Cuối cùng, chúng tôi đã thiết lập và hoàn thiện đ−ợc qui trình kỹ thuật đơn giản và có hiệu quả trong việc sử lý tạp chất trong giá thể cao su nhân tạo và cao su tự nhiên. Có thể tóm l−ợc qui trình sử lý giá thể qua các b−ớc theo sơ đồ sau: Giá thể cao su ----> Rửa sạch ---> Dung dịch Alchohol chứa từ 3- 15% KMnO4 trong 3 ngày ----> Rửa sạch ----> Dung dịch Alchohol chứa 1- 3% KMnO4 trong 4 ngày ----> Rửa sạch ---> Sấy giá thể ở các mức nhiệt độ khác nhau từ 40- 600C trong 2 ngày.
Nói chung, sử dụng dung dịch Alchohol chứa từ 1- 15% KMnO4 trong 7 ngày và sấy ở các mức nhiệt độ từ 40- 600C trong 8 giờ hoàn toàn có thể loại bỏ tạp chất trong giá thể cao su nhân tạo, đáp ứng yêu cầu sản xuất mồi pheromone
3.1.4.2. Xác định chất liệu giá thể
Do liều l−ợng sử dụng pheromone cho một mồi bẫy rất ít, chỉ có 1- 3 microlit/mồi. Vì vậy, việc xác định chất liệu giá thể có vai trò hết sức quan trọng, đảm bảo hiệu lực hấp dẫn sâu hại và duy trì hiệu lực của pheromone trong thời gian dài.
Trên thế giới, các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều loại giá thể tạo dạng sử dụng pheromone khác nhau, nh−: giấy xenllulo dạng xốp, nhựa xốp, nhựa cao su, dạng bột từ tính, cao su nhân tạo hoặc cao su tự nhiên, v.v... Tập hợp thành 4 nhóm giá thể tạo dạng sử dụng pheromone, đó là: (1) Giá thể cao su dạng xốp; (2) Giá thể nhựa plastic dạng xốp; (3) Giá thể cao su hoặc nhựa plastic dạng vi ống (microtuype); (4) Giá thể dạng bột có từ tính. Trong số đó, giá thể tạo dạng sử dụng pheromone phổ biến nhất là giá thể cao su nhân tạo hoặc cao su tự nhiên.
Nhằm tìm chọn chất liệu giá thể thích hợp để sản xuất mồi pheromone, phù hợp với điều kiện năng lực sản xuất và vật liệu sẵn có ở Việt Nam, năm 2005 đã tiến hành phối hợp cùng với Phòng kỹ thuật Nhà máy Cao su Sao vàng (Hà Nội) tiến hành nghiên cứu 2 loại chất liệu giá thể là cao su tự nhiên đã qua l−u hoá và cao su nhân tạo dạng xốp với qui trình tẩy rửa bằng việc sử dụng hỗn hợp chất oxy hoá khử trong dung môi hoà tan. Qua so sánh với giá thể cao su nhân tạo do Nhật Bản sản xuất và cao su tự nhiên do Singapore sản xuất. Kết quả cho thấy chỉ có giá thể cao su nhân tạo dạng quả chuông do Việt Nam sản xuất đáp ứng yêu cầu sử dụng tạo dạng sử dụng pheromone sâu hại. Hiệu lực hấp dẫn sâu hại của giá thể quả chuông bằng 94,5% so với giá thể cao su của Nhật Bản, còn giá thể cao su tự nhiên do Việt Nam sản xuất, tuy đã tiến hành tẩy rửa tạp chất, nh−ng khi tạo mồi pheromone thì hầu nh− không có tác dụng.
Thí nghiệm tại Hải D−ơng, tháng 9/2005 với ba loại giá thể cao su dạng quả chuông để tạo dạng sử dụng pheromone khác nhau thì giá thể cao su nhân tạo nhập trực tiếp từ Nhật Bản có hiệu quả hấp dẫn tr−ởng thành sâu khoang cao nhất, số tr−ởng thành vào bẫy đạt tới 14,3 con/bẫy. Còn hiệu quả hấp dẫn của mồi pheromone tạo dạng sử dụng từ giá thể cao su tự nhiên nhập từ Singapore chỉ đạt cao nhất là 8,0 con/bẫy, thấp hơn hẳn
so với giá thể làm bằng cao su nhân tạo do Nhật Bản và Việt Nam sản xuất. Trong đó, giá thể cao su nhân tạo do Việt Nam sản xuất cao nhất là 10 con/bẫy và tính chung bằng 94,5% so với giá thể Nhật Bản, nh−ng qua sử lý thống kê so sánh 2 giá trị trung bình thì không có sự sai khác có ý nghĩa ở mức α > 0,004.
Bình quân số l−ợng tr−ởng thành sâu khoang vào bẫy trong cả đợt theo dõi với chất liệu cao su nhân tạo do Nhật Bản sản xuất là 4,2 con/bẫy/ngày gấp 1,68 lần và do Việt Nam sản xuất (3,5 con/bẫy/ngày) gấp 1,40 lần so với mồi từ giá thể cao su tự nhiên do Singapore sản xuất (2,5 con/bẫy/ngày). Mặc dù thời gian tồn tại hiệu lực hấp dẫn sâu khoang đều đạt từ 25- 26 ngày.
Tiến hành thử nghiệm lại việc tạo dạng sử dụng pheromone sâu khoang trên chất liệu giá thể cao su nhân tạo để khẳng định kết luận trên. Một thí nghiệm khác tiến hành trên lạc xuân tại Vĩnh Phúc (10/2005) cũng cho kết quả t−ơng tự. Sản phẩm mồi pheromone đ−ợc tạo dạng bằng giá thể cao su nhân tạo do Việt Nam có hiệu lực hấp dẫn từ 18- 51,6 con/bẫy/ngày và thời gian hiệu lực là 25 ngày, gần t−ơng đ−ơng với sản phẩm hoàn chỉnh của Nhật Bản (t−ơng ứng: 17,8- 60,2 con/bẫy và 25 ngày), cao hơn hẳn so với sản phẩm pheromone hoàn chỉnh của Đài Loan (t−ơng ứng: 4,5- 35,7 con/bẫy và 15 ngày). Tổng hợp chung kết quả các thí nghiệm đồng ruộng tại Hải D−ơng, Hà Nội và Vĩnh Phúc đã xác định giá thể cao su nhân tạo cho hiệu quả hấp dẫn và thời gian tồn tại hiệu lực hấp dẫn sâu hại cao hơn hẳn so với cao su tự nhiên. Khi tạo dạng sử dụng pheromone bằng giá thể cao su nhân tạo do Việt Nam tự sản xuất cho hiệu quả hấp dẫn sâu hại bằng 92,6% so với giá thể cao su nhân tạo của Nhật Bản là sản phẩm đã đ−ợc tiêu chuẩn hoá trên thị tr−ờng thế giới.
3.2. Hoàn thiện một số khâu kỹ thuật sử dụng bẫy pheromone 3.2.1. Xác định kiểu bẫy và màu sắc bẫy 3.2.1. Xác định kiểu bẫy và màu sắc bẫy
Nghiên cứu thiết kế kiểu bẫy và màu sắc bẫy để sử dụng pheromone có hiệu quả là một khâu rất quan trọng trong phòng trừ sâu hại vì dạng bẫy phải phù hợp với tập tính di chuyển tìm đối t−ợng giao phối và và phản ứng màu sắc của từng loài.
Thí nghiệm đánh giá hiệu quả thu tr−ởng thành sâu tơ tại Đông Anh (Hà Nội) của 4 kiểu và màu bẫy khác nhau, bao gồm: Bẫy lọ nhựa màu trắng trong dung tích 2 lít, bên trong đựng n−ớc xà phòng nồng độ 0,1%; Bẫy lọ nhựa màu trắng trong không n−ớc dung tích