NGHIÊN cứu THỬ NGHIỆM THUỐC TRỪ sâu SINH học và PHÂN bón ENZYME CHO VÙNG RAU SẠCH TỈNH BÌNH DƯƠNG

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:Sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây cỏ, hạt có dầu, phế thải nông enzyme và thuốc trừ sâu sinh học dùng cho vùng rau sạch của Tỉnh Bình dương...

NGHIÊN CỨU & THỬ NGHIỆM THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC VÀ PHÂN BÓN ENZYME CHO VÙNG RAU SẠCH

XUẤT XỨ CỦA ĐỀ TÀI

1 Trong quá trình nghiên cứu sử dụng

hạt có dầu của Việt nam để sản xuất biodiesel, từ 1999-2008

2 Kết quả của Đề tài Cấp Tỉnh Bình

dương 2008-2009

3 Bước đầu thử nghiệm trên Hành và

một số loại rau tại Bình dương theo đề nghị của Sở KHCN Bình dương.

Báo cáo TMĐT cấp Tỉnh Bình dương năm 2009-2010 (9/2009)

SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC TỪ DẦU THỰC

VẬT Ở TỈNH BÌNH DƯƠNG ( 2008- 2012 )

DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT DIESEL

& XĂNG SINH HỌC

HẠT CAO SU

HẠT

CÓ DẦU

THỰC VẬT

DIESEL SINH HỌC 2009-2010

SẢN PHẨM PHỤ

THUỐC DIỆT

BỌ ĐẬU ĐEN 2008-2009

PHÂN & THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC (2009-2010)

XĂNG SINH HỌC 2010-2011(2012)

CÔNG NGHIỆP

KINH TẾ, XÃ HÔI VÙNG SÂU, XA

NỘI DUNG CỦA BÁO CÁO THUYẾT MINH

1.Mục tiêu của đề tài.

2.Nội dung khoa học của đề tài.

3.Dự kiến sản phẩm của đề tài.

4 Kinh phí của đề tài.

Báo cao TMĐT cấp Tỉnh Bình dương năm 2009-2010(9/2009)

I MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

1 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ LÝ DO THỰC HIỆN

ĐỀ TÀI +Rau sạch & thức ăn của con người

+Các loại thuốc bảo vệ thực vật & Hiệu quả +Phân bón & Hiệu quả

Báo cao TMĐT cấp Tỉnh Bình dương năm 2009-2010(9/2009)

MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU CHO RAU

ĐƯỢC SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM

• Alfatin 1.8 EC (Abamectin – Sâu tơ hại bắp cải )

• Anitox 50EC( Acephate – Rệp hại rau )

• Bindan 18SL(Nereistoxin- Sâu xanh cà chua )

• Bulldock 025EC( Beta-Cyfluthrin- bắp cải, hành …)

• Cyperkill 10EC (Cypemethrin- Sâu tơ hại bắp cải …)

• Deltox 2.5EC ( Deltamethrin- Sâu tơ hại bắp cải …)

• Fentox 25EC (Fenvalerat,Dimethoate- rệp hại rau …)

• Rotecide 2 DD (Rotenon- sâu tơ hại bắp cải …)

• Các loại rau khác thường được phun thuốc gì?

Không rõ.

PHÂN BÓN

• Nhiều loại phân bón lá, Kích thích sinh

trưởng không kiểm soát được.

• Nhiều loại phân bón visinh từ đất.

• NPK không đạt tiêu chuẩn.

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

Sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây cỏ, hạt có dầu, phế thải nông

enzyme và thuốc trừ sâu sinh học dùng cho vùng rau sạch của Tỉnh Bình dương.

Báo cao TMĐT cấp Tỉnh Bình dương năm 2009-2010(9/2009)

II NỘI DUNG KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1 Sự giống và khác nhau giữa thuốc & phân

bón của đề tài với sản phẩm hiện có.

2 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu & ứng

dụng sản phẩm mới

3 Phân loại các chế phẩm sinh học.

4 Tình hình nghiên cứu trong & ngoài nước

5 Cách tiếp cận & phương pháp nghiên cứu &

kỷ thuật sử dụng trong nghiên cứu.

6 Nội dung nghiên cứu & các bước tiến hành

Báo cao TMĐT cấp Tỉnh Bình dương năm 2009-2010(9/2009)

1.Sự giống và khác nhau giữa thuốc

& phân bón của đề tài với sản

• Khác nhau về quan điểm và cơ chế tác

dụng của phân và thuốc.

2.Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu

& ứng dụng sản phẩm mới

• Trong sản xuất nông nghiệp các chế phẩm sinh học, trong đó có cả các vi sinh vật, được thừa nhận có các

ưu điểm sau đây:

• - Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái

• - Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái ( vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi trường đất nói riêng và môi

trường nói chung.

• - Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất

• - Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng,

góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm

• - Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại,

giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác

• - Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất

hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường

3 Phân loại các chế phẩm sinh học

- Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho việc phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng.

- Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân hữu cơ vi sinh , chất kích thích tăng trưởng bón cho cây trồng.

- Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho cải tạo đất , xử

lý phế thải nông nghiệp

4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

- Đã có nhiều công ty sản xuất thuốc bảo vệ thực vật trên cơ sở các hợp chất tự nhiên nhưng chủ yếu vẫn là nhập ngoại Hiện nay, trên lãnh thổ Việt nam, các chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật cũng như phân bón sinh học tuy có nhiều nhưng chủ yếu là của hãng BAYER ( CHLB ĐUC), các công ty Việt nam chỉ làm thủ tục đóng gói và kinh doanh Các loại thuốc khác thường không rõ xuất xứ và chất lượng.

- Các loại thuốc thường không ổn định và chóng bị hiện tượng lờn thuốc: Đây là thực tế vì nhiều loại thuốc như chống bệnh vàng lá, sâu đục thân, chống ốc bưu vàng được Bộ NG&PTNT cho phép

sử dụng nhưng năm nào cũng tái phát

và tái phát trầm trọng hơn vì thuốc chỉ

có tác dụng nhất thời.

• - Hầu hết các loại thuốc ngoại đều sử dụng hợp chất PEPTISIDE hoặc ROTENON, được cho là an toàn, nhưng với giá rất đắt:

100ml(2%) có giá khoảng 400.000 đồng nên

sử dụng cho các loại như bọ đậu đen không hiệu quả Các loại thuốc trừ sâu khác sử dụng ROTENON trên hệ hydrocacbon cũng chỉ

giải quyết tạm thời

• Các loại phân bón hiện nay chủ yếu là phân vô cơ

Một số chế phẩm phân sinh học cũng đã được

nghiên cứu và đưa vào sử dụng nhưng chưa đủ

cung ứng cho nhu cầu nên hiện tượng phân kém chất lượng đang làm thiệt hại cho nông dân và sản xuất nông nghiệp.(more)

• Các chế phẩm phân bón lá ( phun xịt trực tiếp lên

lá) được quảng cáo nhiều nhưng cũng đã phát hiện nhiều loại “cặn”đọng lại trên sản phẩm với dư

lượng vượt quá mức cho phép(more)

• Hiện tượng bị rữa trôi theo nước của các loại phân

làm cho mức tiêu hao cao và ô nhiễm, gây bạc màu đất.(more)

• Các loại phân và thuốc trong đề tài được hình

thành trên các nghiên cứu mới nên sẽ rất khó áp dụng vào thực tế nếu không được thực hiện bằng một đề tài KHCN.

• Vì vậy, nếu đề tài được thực hiện ở Bình dương

với kết quả tốt sẽ góp phần hòan thành chương trình dự kiến về nền kinh tế các bon thấp, góp một cách nhìn mới về phân bón và thuốc trừ sâu trong sản xuất nông nghiệp ở Bình dương.

4.2.Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước

• Như đã nói ở trên, các hợp chất như

ROTENON, PIPERONYL BUTOXIDE, và các hợp chất tự nhiên như PYRETHROID,

CAFEINE…Được xem là các chất diệt côn trùng khá bảo đảm Các loại thuốc bảo vệ thực vật cũng xuất phát từ các hợp chất này và do hãng

BAYER sản xuất Hầu hết các dẫn xuất này nằm trong các trang web về thuốc bảo vệ thực vật

thường là Pyrethrum Pyrethrin Pyrethroid

Permethrin hay các hợp chất vô cơ như Boron,

Boric Acid , Borax

• Phân nhập khẩu chủ yếu là phân vô cơ.

5 Cách tiếp cận & phương pháp nghiên cứu & kỷ thuật sử dụng trong nghiên cứu.

nghiên cứu để hỗ trợ.

+ Ứng dụng vật liệu mới trong việc tạo ra các điều kiện hỗ trợ ( nano, polyme PHSH, các chất có HTSH…)

5.2 Thuốc trừ sâu sinh học

• Các chất có hoạt tính sinh học trong trong hạt

thường chiếm 1% Lượng này được lấy từ quá

trình sản xuất biodiesel từ dầu thực vật Các chất

có hoạt tính sinh học này chủ yếu là các loại như saponyl, steroid, alkaloid và một số vitamine nằm chung với nhau : Các chất này là chất kháng

khuẩn của hạt nên có công dụng gây độc với côn trùng

• Đây là sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất

biodiesel ( 1% trên trọng lượng hạt), nên giá

thành rất thấp

• Trên cơ sở đặc tính của từng loại thiên địch ( do

các nhà côn trùng học cung cấp), chúng tôi điều chỉnh tỷ lệ, thành phần để tạo ra những loại thuốc diệt chúng theo quan điểm xua đổi, tê liệt thần

kinh ngoại biên, chán ăn, khả năng sinh sản kém, dẫn đến tình trạng chết lâm sàng, giảm số lượng hay không dám đến gần

• Những dấu hiệu trên đã được kiểm chứng qua

việc sản xuất thuốc diệt bọ đậu đen, bệnh úng lá

hành tại Bình dương ( Chưa được nghiên cứu sâu

hơn vì thiếu lực lượng và kinh phí)

( BỔ SUNG BCSK BỌ ĐẬU ĐEN)

• 5.3.Phân bón sinh học dạng viên

• Kiểm soát nhả chậm hóa chất trong nông nghiệp

• Kiểm soát nhả chậm là một phương pháp mới trong

đó các chất cần thiết được giải phóng đến nơi cần thiết với một tốc độ nhất định, trong một thời gian nhất định Polyme PHSH trước hết đóng vai trò

kiểm soát tốc độ tải, độ linh động và thời gian hữu hiệu của hóa chất trong một đơn vị thời gian, giảm ảnh hưởng tới những nơi không cần dùng hóa chất

và cũng giảm thiểu sự tổn hao, sự bay hơi và sự

phân hủy Bản chất đại phân tử của polyme là chìa khóa hạn chế tổn hao hóa chất.

• Hệ polyme kiểm soát nhả chậm có thể chia thành

hai phạm trù lớn Trong phạm trù thứ thất thì tác nhân hoạt hóa tan ra, phân tán hoặc tạo nang bởi nền polyme hoặc bằng phương pháp phủ Nhả

chậm xảy ra nhờ quá trình khuyếch tán hoặc nhờ

sự phá hủy nền polyme do sinh học hoặc hóa học Trong phạm trù thứ hai thì các polyme chứa tác nhân hoạt tính như là một phần của liên kết chính hoặc có trong mạch phụ Nhả chậm là do sự đứt gãy liên kết hóa học giữa tác nhân hoạt tính và

olygome bằng sinh học hay hóa học.

• Một trong những ứng dụng rộng rãi nhất của

công nghệ nhả chậm trong nông nghiệm là ure, một loại phân đạm quan trọng, rất dễ tác dụng với fomandehit tạo thành polyme Sau đó thủy phân polyme ta lại được ure Do vậy đây là một công nghệ tạo nang đơn giản, không tốn kém.

• Các nguyên tố vi lượng như NPK không nằm

ở dạng muối độc lập mà lấy từ các hợp chất

tự nhiên có sẵn trong thực vật :

Tên kim loại % Hàm lượng trong hạt

0,54-0,69 0,02-0,085 0,00003 0,080,09-0,34 0,0002-0,05 0,0007-0,03

• Các nguyên tố vi lượng khác của phân được

định hình trong khung của axit HUMIC

( phân bùn), chỉ phân hủy khi có rễ tiết ra dung dịch nước theo cơ chế:

• Micronutrient Transference

Cấu trúc bề mặt của axit humic

Leonardite with potassium

Sơ đồ công nghệ sx humic acid & humat

Than bùn

Kiềm hoá

Trung hoà

Lắng lọc Bã than

Dung dịch muối của fulvic &humic Axít hoá

Lọc ly tâm Axít fulvic dd

Humic dạng keo

Rửa kết tủa Kiềm hoá(N,P,K)

Cấu trúc của viên phân từ bả

Phân bả tăng cường vi lượng

Phân bả và Muối Humat

Polyme sinh học bọc phân:

• 5.3 Phân bón sinh học dạng nước

CO2 H O 2

hv GLUCOZ CARBOHYDRAT POLYSACARID

NUCLEOSID RNA DNA

+

+

CO 2 _ OP

S COENZIM A

PROTEIN ENZIM

TERPENOID STEROID CAROTENOID POLYPHENOL

O

OH

OH 2

• 6CO2 + 6H2O >hv+clorophin ->C6H12O6 +6O2

Ở phản ứng trên, clorophin làm nhiệm vụ hấp thụ

năng lượng ánh sáng và chuyển năng lượng đó cho các phản ứng tổng hợp.

• Chất “đồng hóa” CO2 và H2O là

ribulozơ-1,5-diphotphat(I)

• Dạng enol (Ia) của ribulozơ-1,5-diphotphat phản

ứng với CO2 và H2O qua sản phẩm trung gian

(II), cuối cùng cho hai phân tử axít 3-photphat D – glixeric (III):

OH

2 2

2

OH H

CH OPO H

OH H

3

2 CH

• Nhờ năng lượng ánh sáng và nước, axít

photphat D-glixeric (III) bị khử thành andehyt photphat D-glixeric(IV) và giải phóng oxy:

• Một phần andehyt 3-photphat D-glixeric đồng

phân hóa thành 3-photphatdihydroxiaxeton(V), rồi ngưng tụ với nhau thành fructozơ-1,6-

diphotphat(VI):

OH H

Như vậy, phân bón lá là gì?

• Tăng khả năng quang hợp

• Xúc tiến phản ứng: 6CO2 + 6H2O > hv+clorophin

->C6H12O6 +6O2

Để làm điều này cần bổ sung enzym, clorophin, axít amine

• Enzyme là chất xúc tác sinh học có bản chất protein làm nhiệm vụ xúc tác cho các phản ứng hóa sinh xẩy ra trong

cơ thể sinh vật

• Các phản ứng do enzyme xúc tác có thể xẩy ra ở ngay

trong cơ thể sống hoặc ngòai cơ thể sống

• Một lượng nhỏ clorophin cũng khơi mào cho phản ứng quang hóa trên bề mặt lá cây, thân cây hay cành nhánh, giúp cho phần diệp lục tố ở đây bị tổn thương nhanh

chóng hồi phục

• Trung bình, 100 tấn hạt có 1 tấn các chất

HTSH, 30 tấn dầu, 65 tấn bả.

• Các chất tăng cường hoạt tính kháng khuẩn

như nano đồng, nano bạc ( ppm) đã được

nghiên cứu thành công bằng phương pháp khử muối của chúng trên hệ polyme tự

nhiên: kitin, kitosan, tinh bột biến tính.

• Các hoạt chất hóa học bổ sung như rotenon,

piperonyl-butoxid được chiết xuất từ cây cỏ

VN ở dạng thô, có giá thành thấp so với

thuốc ngoại.

Qui trình công nghệ chung

Hạt có dầu

Xay và Chiết

Các chất có HTSH tổng

Axit Amin tổng

Sản xuất BIODIESEL

Lên men

Thực vật có HTSH

Butenon &

Piperonyl tự nhiên

Tổng hợp Nano Cu

Sản xuất axit Fulvic

& Humat

ENZYLIQ ENZYMAT

BIO-PESTICIDE

6.Nội dung nghiên cứu & các bước tiến hành

6.1.Nghiên cứu tình hình sâu bệnh và các loại thuốc trừ sâu, phân bón đang

sử dụng tại vùng trồng rau

• Các loại côn trùng phá hoại rau

• Các loại thuốc trừ sâu đang sử dụng

• Các loại phân bón và tập quán canh tác

PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN:

- Kết hợp với chuyên gia NN, BVTV

6.2.Nghiên cứu Tổng hợp phân bón

enzym dạng nước và thử nghiệm tại

vùng rau

• Chiết xuất các chất HTSH

• Chiết xuất các chất hữu cơ khác

• Phối trộn, phân tích và thử nghiệm các

mẫu.( 1-3 mẫu)

• Tổng sản phẩm 100 lit

PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN

-Trong phòng TN và thực địa ( kết hợp 6.1)

6.3 Nghiên cứu tổng hợp phân bón enzym dạng viên và thử nghiệm tại vùng rau :

• Tách chiết axít humic và tạo humat

• Khảo sát và phân tích hàm lượng kim lọai vi lương trong bả, trong humat

• Phối trộn , đóng viên và bọc polyme PHSH

• Kiểm tra khả năng phân hủy và khảo sát hiệu quả của phân lên cây trồng

• Phân tích, xác định thành phần hóa học và kiểm

nghiệm mẫu sản phẩm (1-3 mẫu) PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN:

- NC trong phòng thí nghiệm

- Thuê phân tích ở Cơ quan PT có thẩm quyền

- Kết hợp với 6.1 trên thực địa

6.4.Tổng hợp thuốc trừ sâu sinh học trên

cơ sở hệ saponyl thiên nhiên cho vùng rau sạch

• Tổng hợp và thử nghiệm một số hệ saponyl với các loại sâu bệnh trên rau và hành

• Tổng hợp các giá thể nano và hệ nhũ tương, trên cơ sở đó khảo sát và thử nghiệm hiệu

quả với sâu rầy

• Phối trộn, tạo sản phẩm , phun xịt thử

nghiệm và xác định thời gian phân hủy cũng như dư lượng trên rau, hành

PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN

- NC trong phòng thí nghiệm

- Thuê phân tích ở Cơ quan PT có thẩm

quyền

- Kết hợp với 6.1 trên thực địa

III DỰ KIẾN SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI

Báo cao TMĐT cấp Tỉnh Bình dương năm 2009-2010(8/2009)

Yêu cầu khoa học đối với sản phẩm

tạo ra (dạng kết quả III)

• Báo cáo tổng kết ( Được NT)

• Qui trình Công nghệ Sản xuất Phân bón

dạng viên( Enzymat 1,2,3)

• Qui trình công nghệ Sản xuất phân bón

dạng nước( Enzyliq 1,2,3)

• Qui trình công nghệ sản xuất Thuốc trừ

sâu sinh học (Bio-pesticide 1,2,3)

Yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất lượng đối với sản

phẩm tạo ra (dạng kết quả I, II)

Tên sản

phẩm Tiêu chuẩn cần đạt Trong nước Ngoài nước lượng Số

Phân bón enzym

101CFU/ml Vikhuẩn hiếu khí

105/CFU/ml A.Fulvic và các chất khác: 300ppm/lít

Chưa thấy công bố Chưa thấy công

bố

100 lít

Yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất lượng đối với sản

phẩm tạo ra (dạng kết quả I, II)

Tên sản phẩm Tiêu chuẩn cần đạt Trong nước Ngoài nước lượng Số

Phân bón enzym

dạng viên Enzymat-1,2,3

(KQ PT cuả TTPT TPHCM)

-Hàm lượng chất hữu cơ: 80%

-Hàm lượng nitơ tổng >1%

-Hàm lượng Photphoric >3%

-Hàm lượng kaly>3%

-Visinh vật cố

định đạm

105/CFU/kg -Nhả chậm 15-30 ngày

Không thấy tương tự trong danh mục cho phép

Không thấy tương tự trong danh mục nhập khẩu

100 kg