Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm dung dịch lá xoan đến khả năng bảo quản gỗ Keo lai

Từ những cơ sở trên được sự nhất trí của nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, chúng tôi đã tiến hành thực tập tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên thời gian từ tháng 1 năm 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản Lý Tài Nguyên Rừng

Lớp : 44 - QLTNR Khóa học : 2012-2016

Thái Nguyên, năm 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên Rừng

Lớp : 44 - QLTNR

Khoa : Lâm Nghiệp

Khóa học : 2012-2016

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Tuyên

Thái Nguyên, năm 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, không sao chép của ai Các số liệu và kết quả trình bày trong khóa luận là hoàn toàn trung thực, khách quan, chưa công bố trên một tài liệu nào, nếu có

gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn

Đồng ý cho bảo vệ kết quả trước

Hội đồng khoa học

ThS Nguyễn Thị Tuyên

Người viết cam đoan

Nguyễn Thị Nga

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng chấm yêu cầu

(Ký và ghi rõ họ tên)

Từ những cơ sở trên được sự nhất trí của nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, chúng tôi đã tiến hành thực tập tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên thời gian từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 5 năm 2016 với đề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm dung dịch lá

xoan đến khả năng bảo quản gỗ Keo lai”

Trong thời gian thực tập ngoài sự cố gắng và nỗ lực phấn đấu của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô và bạn bè Tôi xin bày

tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Th.S Nguyễn Thị Tuyên đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi vượt qua những khó khăn, bỡ ngỡ ban đầu để hoàn thành đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong khoa, bạn bè trong lớp đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, rèn luyện và hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình

Do trình độ và thời gian có hạn, lại là bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu mới nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được những kiến thức đóng góp của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn

để khóa luận được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Thị Nga

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

1 ASTM Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Hoa Kỳ

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 4.1: Tương quan giữa nồng độ và lượng chế phẩm thấm vào gỗ 27

2 Bảng 4.2: Hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 3 ngày 28

3 Bảng 4.3: hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 7 ngày 30

4 Bảng 4.4: hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 1 tháng 31

5 Bảng 4.5: hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 2 tháng 32

6 Bảng 4.6: hiệu lực của chế phẩm đối với mối thời gian ngâm 3 ngày 34

7 Bảng 4.7: hiệu lực của chế phẩm đối với mối thời gian ngâm 7 ngày 35

8 Bảng 4.8: hiệu lực của chế phẩm đối với mối thời gian ngâm 7 ngày 36

9 Bảng 4.9: hiệu lực của chế phẩm đối với mối thời gian ngâm 7 ngày 37

9 Hình 4.1: So sánh giữa mẫu có ngâm chế phẩm với mẫu đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm ở các nồng

độ với thời gian 3 ngày

29

10 Hình 4.2: So sánh giữa mẫu có ngâm chế phẩm với mẫu đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm ở các nồng

độ với thời gian 7 ngày

30

11 Hình 4.3: So sánh giữa mẫu có ngâm chế phẩm với mẫu đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm ở các nồng

độ với thời gian 1 tháng

32

12 Hình 4.4: So sánh giữa mẫu có ngâm chế phẩm với mẫu đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm ở các nồng

độ với thời gian 2 tháng

33

13 Hình 4.5: So sánh giữa mẫu gỗ ngâm chế phẩm với mẫu gỗ đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của mối ở thời gian 3

ngày với các nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15%

35

14 Hình 4.6: So sánh giữa mẫu gỗ ngâm chế phẩm với mẫu gỗ đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của mối ở thời gian 7

ngày với các nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15%

36

15 Hình 4.7: So sánh giữa mẫu gỗ ngâm chế phẩm với mẫu gỗ đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của mối ở thời gian 1

tháng với các nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15%

37

16 Hình 4.8: So sánh giữa mẫu gỗ ngâm chế phẩm với mẫu gỗ đối

chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của mối ở thời gian 2

tháng với các nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15%

38

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Danh mục các từ, cụm từ viết tắt iii

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình v

Mục lục vi

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1.Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu 2

1.2.2 Ý nghĩa của đề tài 2

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học 3

2.1.1 Bảo quản gỗ và tầm quan trọng của công tác bảo quản gỗ 3

2.1.1.1 Bảo quản gỗ 3

2.1.1.2 Tầm quan trọng của công tác bảo quản 3

2.1.2 Phương pháp bảo quản 4

2.1.2.1 Phương pháp ngâm thường 4

2.1.2.2 Phương pháp khuyếch tán 4

2.1.2.3 Phương pháp nóng - lạnh 4

2.1.2.4 Phương pháp chân không áp lực 5

2.1.2.5 Phương pháp bóc vỏ cây 5

2.1.2.6 Phương pháp phơi, sấy gỗ 5

2.1.2.7 Phương pháp hun khói, ngâm 6

2.1.2.8 Phương pháp tẩm cây đứng 6

2.1.2.9 Phương pháp thay thế nhựa 6

2.1.2.10 Phương pháp phun, quét 7

2.1.3 Những vấn đề về thuốc bảo quản và nguyên liệu 7

2.1.3.1 Nguyên liệu gỗ 7

2.1.3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thấm chế phẩm của gỗ 8

2.1.3.3 Chế phẩm bảo quản 9

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 12

2.2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm bảo quản trên thế giới 12

2.2.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm bảo quản ở Việt Nam 14

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1.1 Đối tượng 20

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 20

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 20

3.3 Nội dung nghiên cứu 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu 21

3.4.2 Phương pháp thực nghiệm 21

3.4.2.3 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 23

3.4.3 Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của nồng độ đến lượng thuốc thấm 24

3.4.4 Phương pháp đánh giá hiệu lực chế phẩm bảo quản 24

3.4.4.1 Đánh giá hiệu lực đối với nấm 24

3.4.4.2 Đánh giá hiệu lực chế phẩm đối với mối 25

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm đến lượng dung dịch lá xoan thấm vào gỗ 27

4.2 Hiệu lực với nấm của dung dịch lá xoan trên gỗ Keo lai 28

4.3 Hiệu lực của chế phẩm bảo quản đối với mối 34

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 40

5.1 Kết luận 41

5.2 Khuyến nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

Keo lai là các loài cây trồng rừng chủ lực của nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam Keo lai mang lại giá trị kinh tế khá cao, thích nghi tốt với mọi điều kiện địa hình, khí hậu nước ta Sau khi thu hoạch, gỗ keo được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp gỗ, chế tạo giấy hay sản xuất các đồ nội thất trong gia đình, văn phòng…

Trong quá trình gây trồng và sử dụng keo bị rất nhiều loài côn trùng gây hại và độ bền tự nhiên kém dễ bị sâu nấm phá hoại dẫn đến hạn chế khả năng và phạm vi sử dụng của chúng

Nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới, hầu hết các loại gỗ rừng trồng đều dễ bị côn trùng và nấm gây hại ngay sau khi khai thác, trong quá trình chế biến và sử dụng Nhằm giải quyết vấn đề đó ngành chế biến lâm sản đã và đang không ngừng nghiên cứu quy trình công nghệ bảo quản gỗ

Hiện nay do việc sử dụng các hóa chất có nguồn gốc hóa học đã làm ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí), làm mất cân bằng sinh học Ngoài ra, khi sử dụng các loại thuốc bảo quản gỗ có nguồn gốc hoá học là nguy cơ đe dọa sức khỏe con người về trước mắt cũng như lâu dài

Vì vậy, việc dùng chế phẩm bảo quản có nguồn gốc sinh học để bảo quản vừa có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại vừa khắc phục được những mặt trái

do thuốc bảo quản gỗ có nguồn gốc hóa học gây lên Đây cũng chính là cơ sở tạo

ra các sản phẩm an toàn cho người tiêu dùng, góp phần làm tăng giá trị các loại sản phẩm trên thị trường trong nước và phục vụ cho xuất khẩu

Xoan là một trong những loài thảo mộc có đặc tính kháng sâu bệnh đang được nghiên cứu và sử dụng ngày càng nhiều ở nước ta và một số nước trên thế giới Trong thực tế, lá cây Xoan được sử dụng như một loài thuốc trừ sâu tự nhiên diệt côn trùng, trống mối mọt, chữa ghẻ cho gia súc…Xoan dễ trồng, có ở nhiều nơi, khả năng ứng dụng ở các địa phương đơn giản hơn

Qua điều tra sơ bộ tại một số địa phương cho thấy người dân sử dụng nước lá cây Xoan để phòng trừ sâu hại cây trồng, bảo quản gỗ Để có cơ sở khoa học về cách sử dụng lá xoan chúng tôi tiến hành nghiên cứu về khả năng bảo

quản gỗ của lá xoan thông qua đề tài: “Nghiên cứuảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm dung dịch lá xoan đến khả năng bảo quản gỗ Keo lai”

1.2 Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài

1.2.1 Mục tiêu

Đánh giá được ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm đến khả năng bảo quản gỗ Keo lai

1.2.2 Ý nghĩa của đề tài

Ý nghĩa trong công tác học tập và nghiên cứu khoa học: Thu thập được những kinh nghiệm và kiến thức từ thực tế, củng cố lý thuyết đã học và biết cách thực hiện một đề tài

Ý nghĩa trong thực tế: Làm cơ sở khoa học cho việc áp dụng chế phẩm bảo quản trong thực tiễn và phục vụ cho công tác bảo quản gỗ nói chung

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Bảo quản gỗ và tầm quan trọng của công tác bảo quản gỗ

2.1.1.1 Bảo quản gỗ

Bảo quản gỗ là biện pháp tổng hợp giữ gìn nhằm kéo dài thời gian sử dụng, chống sự xâm nhập phá hoại của mối mọt, nấm mốc, hà, hạn chế tác động không tốt của môi trường Bao gồm:

1) Bảo quản kĩ thuật là phương pháp bảo quản tác động vào gỗ làm cho gỗ kéo dài thời gian sử dụng, phương pháp này không dùng hóa chất như: cách li gỗ với đất, nước, hơi ẩm, hong, phơi, sấy hoặc ngâm gỗ trong bùn ao

2) Bảo quản bằng hoá chất: là phương pháp dùng hóa chất để phun tẩm vào gỗ, quét, ngâm gỗ tẩm gỗ hoặc xông hơi, dùng hoá chất xử lí trực tiếp sinh vật hại gỗ

3) Bảo quản bằng biện pháp sinh học: dùng một số loài nấm, côn trùng để diệt sinh vật hại gỗ[4]

2.1.1.2 Tầm quan trọng của công tác bảo quản

Công nghệ bảo quản nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ sử dụng lâm sản ngoài gỗ và gỗ gấp hàng chục lần so với việc sử dụng theo độ bền tự nhiên Nhằm tăng giá trị sử dụng, hạn chế các tổn thất nặng nề do các sinh vật gây hại như mối mọt, nấm mục v.v….gây ra kể từ ngay sau khi chặt hạ đến suốt quá trình sử dụng

Bằng biện pháp kỹ thuật (có hoặc không sử dụng chế phẩm bảo quản) phải kéo dài tuổi thọ sử dụng gỗ và lâm sản ngoài gỗ lên nhiều lần so với gỗ không được xử lý bảo quản, góp phần đảm bảo an toàn cho các sản phẩm và công trình sử dụng lâm sản

Công nghệ bảo quản ra đời được đánh giá là một bộ phận của cuộc cách mạng khoa học – kỹ thuật của thế kỷ XX Nó mạng lại hiệu quả quả kinh tế lớn,

tiết kiệm tài nguyên rừng, góp phần sử dụng tài nguyên hợp lý, chủ động, hiệu quả, do đó nó có vai trò trong chiến lược phát triển, bảo vệ tài nguyên rừng và trong nền kinh tế quốc dân [4]

2.1.2 Phương pháp bảo quản

2.1.2.1 Phương pháp ngâm thường

Đặc điểm chung: Ngâm gỗ vào dung dịch bảo quản trong điều kiện bình thường là một trong những phương pháp tẩm cổ điển nhất Khi ngâm gỗ hoặc lâm sản khác trong một chất lỏng có hiện tượng sau: Sự chuyển động của các phần tửdung dịch bảo quản vào trong gỗ (lâm sản khác) nhờ hiện tượng thẩm thấu và sự chuyển động dung dịch bảo quản vào gỗ nhờ áp lực mao quản.Các màng tế bào được coi là màng bán thấm, tạo ra sự thấm một chiều của các phần

tử từ ngoài vào Đồng thời với quá trình thấm chế phẩm vào gỗ thì có một số phần tử nước từ trong gỗ chuyển động ngược trở ra vào dung dịch Tốc độ chuyển động của hai chiều ngược nhau này phụ thuộc vào ẩm độ gỗ, nồng độ dung dịch, loại gỗ[6]

Ẩm độ gỗ ít nhất phải trên 50%, nồng độ dung dịch phải cao hơn gấp 2 - 3 lần so với nồng độ chế phẩm cùng loại khi tẩm bằng phương pháp khác [6]

2.1.2.3 Phương pháp nóng - lạnh

Khi gỗ được làm nóng lên, không khí và hơi nước trong gỗ cũng bị nóng dần và dãn nở thể tích Song thể tích gỗ tăng không đáng kể, do vậy áp suất trong gỗ sẽ cao hơn áp suất bên ngoài, một phần không khí và hơi nước sẽ thoát

ra khỏi gỗ

Khi gỗ bị chuyển sang trạng thái lạnh, không khí và hơi nước còn lại trong

gỗ sẽ bị lạnh và trở về trạng thái ban đầu, thể tích không gian mà chúng chiếm chỗ sẽ nhỏ hơn Kết quả làm cho áp suất trong khoang rỗng tế bào gỗ bị giảm, thấp hơn áp suất môi trường xung quanh Do sự chênh lệch áp suất này, dung dịch chế phẩm lạnh sẽ dễ dàng thấm vào gỗ[6]

2.1.2.4 Phương pháp chân không áp lực

Phương pháp này gồm hai quá trình:

Tăng áp lực: Tạo ra sức ép để ép chế phẩm thấm vào gỗ, trị số áp lực thông thường 6 - 12.105

pa Hút chân không: Độ sâu chân không thường là 600 – 650 mmHg Cụ thể hút chân không ở các thời điểm: Chân không trước khi tăng áp lực Chân không giữa các quá trình áp lực Chân không sau quá trình áp lực

Trật tự của hai quá trình cơ bản này thay đổi tùy theo quy trình, tức phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Khả năng thấm chế phẩm của các loại gỗ, độ ẩm gỗ, loại chế phẩm, lượng thấm chế phẩm cần thiết…

Sự thay đổi của hai quá trình đã tạo nên nhiều phương pháp tẩm gỗ như: Phương pháp tế bào đầy, phương pháp tế bào rỗng, phương pháp bán dẫn [6]

2.1.2.5 Phương pháp bóc vỏ cây

Phương pháp này để hạn chế sự xâm nhập của mọt hại gỗ tươi và mối hại

vỏ cây, sau khi khai thác thường được bóc vỏ (trừ một số loại gỗ chuyên dùng cần giữ vỏ) Bóc vỏ làm gỗ ráo mặt nhanh, ẩm độ giảm xuống tạo điều kiện bất lợi cho các sinh vật hại gỗ tươi xâm nhập [6]

2.1.2.6 Phương pháp phơi, sấy gỗ

Gỗ phơi sấy là một biện pháp bảo quản lâm sản khỏi một số loại côn trùng hại gỗ tươi Gỗ có độ ẩm cao được xếp thành chồng lên nhau hoặc được xếp lên

đà kê để ngoài không khí hoặc cho vào lò sấy

Với phương pháp này, ngoài loại bỏ được những yếu tố gây hại do sinh vật gây ra còn hạn chế được tác nhân phi sinh vật như cong vênh, nứt nẻ ở gỗ

Trong việc xếp đống gỗ để hong phơi tránh hiện tượng để ánh sáng chiếu hoặc gió lùa trực tiếp vào đầu của cây hoặc tấm ván gỗ Khi đó làm cho độ ẩm thoát ra quá nhanh dẫn đến hiện tượng gỗ bị nứt đầu

Việc xếp thanh kê phải đúng kỹ thuật: kích thích các thành kê, khoảng cách giữa các thanh kê phải đều nhau, các thanh kê giữa các trồng ván phải thẳng hàng Khoảng cách giữa các thanh kê phụ thuộc vào loại gỗ, chiều dày tấm ván, kích thước thanh kê thường dày 2.5 cm, rộng 5 - 6 cm [6]

2.1.2.7 Phương pháp hun khói, ngâm

Phương pháp này áp dụng theo kinh nghiệm Phương pháp hun khói tre,

gỗ, song mây lên trên bếp giúp cho tre nứa, song mây khô nhanh, chống được mốc Mặt khác trên bề mặt sẽ có một lớp bồ hóng có thành phần hóa học tương

tự như sản phẩm dầu nhựa có khả năng phòng được nấm mốc và mọt tre

Phương pháp ngâm tre, gỗ trong ao hồ hoặc bùn với một thời gian 6 tháng đến 1 năm hoặc lâu hơn sẽ hạn chế được mọt mốc Phương pháp này sẽ làm biến đổi thành phần hóa học trong gỗ, cụ thể làm cho hàm lượng đường và tinh bột có trong tre, gỗ giảm đi [6]

2.1.2.8 Phương pháp tẩm cây đứng

Phương pháp này có tên là tẩm cây sống (cây chưa bị chặt hạ) Lợi dụng đặc điểm của cây phải hút nước, muối khoáng từ đất qua hệ thống rễ, theo các mạch dẫn lên lá để sau quá trình quang hợp tạo thành nhựa luyện nuôi cây Phương pháp này sẽ tác động chặn dòng nhựa nguyên và thay bằng dung dịch chế phẩm bảo quản, chế phẩm sẽ đi theo mạch dẫn và phân bố trong cây [6]

2.1.2.9 Phương pháp thay thế nhựa

Gỗ sau khi chặt 2 - 3 ngày, nhựa cây vẫn ở trạng thái lỏng sẽ dịch chuyển được nếu có lực đẩy từ phía gốc đến ngọn của khúc gỗ

Lợi dụng đặc điểm này, người ta dùng dung dịch chế phẩm tiếp vào một đầu của khúc gỗ (phía gốc), nhờ sự chênh lệch áp lực của dung dịch ở đầu gốc và đầu ngọn khúc gỗ, dung dịch tẩm sẽ ép vào các mạch, dồn dần nhựa về một phía

và sẽ thay thế vị trí của nhựa vào các khoảng trống

Thời gian ngâm tẩm tùy thuộc vào từng loại gỗ, bình quân 5 - 12 ngày Sau khi kết thúc quá trình tẩm một tuần lễ có thể tiến hành bóc vỏ và tùy theo thời gian hong phơi tương ứng với yêu cầu về độ ẩm ta có thể đem sử dụng

Lượng thuốc tiêu hao cho phương pháp này khoảng 400 - 500kg/m3 dung dịch thuốc nước Có nồng độ dung dịch thuốc tẩm tùy thuộc vào từng loại thuốc

2.1.3 Những vấn đề về thuốc bảo quản và nguyên liệu

2.1.3.1 Nguyên liệu gỗ

- Keo lai

- Tuổi gỗ Keo lai: 7 tuổi

- Một số đặc điểm và tính chất của gỗ Keo lai

- Cấu tạo thô đại (Theo TCVN 356 – 70): Gỗ Keo lai khi mới chặt hạ có giác lõi phân biệt không rõ, sau một thời gian gỗ lõi có màu nâu sẫm, giác có màu nâu nhạt Vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn không phân biệt rõ, chiều rộng vòng năm từ 12 – 17 mm Thớ gỗ thẳng và khá thô

- Cấu tạo hiểm vi:

Mạch gỗ có kích thước trung bình (0,1 – 0,2 mm), số lượng ít, mạch gỗ xếp phân tán, hình thức tụ hợp đơn và kép với số lượng 2 – 3 lỗ/mm2 Trong mạch gỗ không có thể bít

Trên mặt cắt ngang: Tia gỗ nhỏ và khá rõ (< 0,1 mm) số lượng trung bình

5 – 10 tia/mm Tế bào mô mềm trong gỗ Keo lai có hình thức phân bố phân tán, hình thức tụ hợp vây quanh mạch kín hinhg tròn Lỗ thông ngang xếp so le, kích thước nhỏ (đường kình 6 - 8 m) Ngoài các đặc điểm trên gỗ Keo lai không có ống dẫn nhựa dọc, không có cấu tạo lớp

Độ pH xác định theo tiêu chuẩn ASTM70 – 68: pH = 6,2 – 6,3

Các thông số về tính chất vật lý và cơ học vủa gỗ Keo lai được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 370 – 70, Gỗ Keo lai nhẹ, khối lượng thể tích ở độ ẩm 12% bằng 574 kg/m3 Gỗ có hệ số co rút thể tích trung bình (0,39), giới hạn bền khi nén dọc thớ thấp (417 kg/cm2), giới hạn bền khi uốn tĩnh thuộc thấp (1.013 kg/cm2) và sức chống tách trung bình (12 kg/cm)

Gỗ Keo lai hiện nay được trồng phổ biến do khả năng sinh trưởng nhanh, khối lượng thể tích trung bình và được đưa vào sử dụng với sô lượng nhiều Tuy nhiên, thực tế gỗ Keo lai dễ bị các tác nhân gây hại như nấm, côn trùng Từ thực

tế và những nghiên cứu trên là cơ sở để chúng tôi lựa chọn Keo lai là nguyên liệu thí nghiệm cho đề tài

2.1.3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thấm chế phẩm của gỗ

+ Loại gỗ:

Sức thấm của các lại gỗ khác nhau Ngay trên cùng một cây gỗ ở gỗ giác

và gỗ lõi cũng khác nhau Do cấu tạo gỗ rất phức tập, con đường dẫn dung dịchbảo quản chủ yếu là hệ thống mạch gỗ, quản bào và lỗ thông ngang Nếu kích thước của hệ thống này lớn thì sức thấm chế phẩm tăng Do vậy, khối lượng

thể tích là yếu tố cần quan tâm

Yếu tố trong cấu tạo gỗ ảnh hưởng đến sức thấm chế phẩm và thể bít Thể bít là một loại chất chiết suất từ nguyên sinh cấu tạo nên, nó có vai trò như nút ngăn cản chất lỏng đi vào ống mạch

+ Thời gian ngâm:

Thời gian ngâm phụ thuộc vào nhiều yếu tố : loại gỗ, độ ẩm gỗ, loại chế phẩm bảo quản… Ví dụ cùng một loại gỗ, ngâm cùng một loại chế phẩm, nhưng quy định về lượng chế phẩm thấm và độ sâu thấm chế phẩm khác nhau thì thời gian ngâm dài ngắn khác nhau

+ Loại chế phẩm, lượng chế phẩm, nồng độchế phẩm

Loại chế phẩm khác nhau thì lượng thấmvà thời gian thấm chế phẩm là khác nhau Trong cùng một loại chế phẩm khi thay đổi nồng độ dung dịch, lượng chế phẩm bảo quản sễ ảnh hưởng tới khả năng thấm chế phẩm Có một vài trường hợp khi ngâm gỗ có độ ẩm cao với dung dịch bảo quản nồng độ cao lúc này làm thay đổi quá trình thấm của chế phẩm vào gỗ Từ thấm theo nguyên lý mao dẫn sang thấm theo nguyên lý khuếch tán

+ Độ ẩm gỗ:

Với phương pháp ngâm thường thì độ ẩm trên điểm bão hòa thớ gỗ đôi khi không xác định được lượng thấm của chế phẩm bằng phương pháp cân trong lượng Do đó trong quá trình ngâm tẩm dung dịch ta cần chú ý tới độ ẩm của gỗ

2.1.3.3 Chế phẩm bảo quản

+ Yêu cầu của chế phẩm bảo quản:

- Độc hại cao với sinh vật hại lâm sản nói chung

- Không độc hại với con người và gia súc

- Khả năng ổn định của thuốc lâu dài trong lâm sản khi sử dụng trong các môi trường khác nhau

- Dễ thấm, thấm sâu vào lâm sản

- Không làm ảnh hưởng đến tính chất của gỗ và giảm tối đa khả năng bén cháy của gỗ, không làm ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gỗ

- Không ảnh hưởng đến màng keo dán và quá trình trang sức bề mặt

- Không ăn mòn kim loại

- Không gây ô nhiễm môi trường

- Giá thành rẻ, thông dụng, dễ sử dụng

+ Cơ chế tác dụng của chế phẩm bảo quản với nấm

Mỗi loài nấm có một ngưỡng độ ẩm thích hợp cho quá trình phát triển, ngoài ra còn các điều kiện khác như oxy, nhiệt độ, ánh sáng và độ pH Để phòng chống nấm gây hại lâm sản, người ta thường áp dụng các biện pháp kỹ thuật làm thay đổi điều kiện sống của nấm hoặc làm độc hóa nguồn thức ăn của nấm bằng các loại thuốc bảo quản lâm sản Chế phẩm bảo quản có hiệu lực đối với nấm khi được tẩm vào gỗ, trước hết nó đã tạo ra một môi trường khác hẳn với gỗ không tẩm chế phẩm, nó tước bỏ những điều kiện thuận lợi cho việc nảy mầm của các bào tử nấm, hơn thế nữa chế phẩm bảo quản còn phá hoại ngay các bào tử nấm, các hoạt chất của chế phẩm bảo quản thấm vào các bào tử phản ứng với các thành phần chủ yếu của bào tử làm cho bào tử không nảy mầm được Kết quả tổng hợp các tác động nói trên của chế phẩm bảo quản là làm cho nấm bị biến dạng về hình thái, hoặc bị tiêu diệt ngay trên gỗ tẩm chế phẩm bảo quản

+ Cơ chế tác dụng của chế phẩm bảo quản với côn trùng

Chế phẩm bảo quản dùng để phòng trừ côn trùng có thể xử lý diệt trực tiếp côn trùng hoặc bằng lớp hóa chất độc ngăn không cho côn trùng tiếp cận với nguồn thức ăn Cơ chế tác dụng của chế phẩm bảo quản đối với côn trùng là chế phẩm có thể làm tê liệt hệ thần kinh do chúng tiếp xúc trực tiếp với chế phẩm hoặc khi côn trùng ăn phải gỗ đã tẩm chế phẩm Chế phẩm có tác dụng tiêu diệt

vi khuẩn và các men tiêu hóa trong ruột côn trùng làm cho thức ăn không tiêu hóa được

+ Cơ chế thấm chế phẩm bảo quản:

Quá trình thấm chế phẩm bảo quản vào trong gỗ là do một hoặc nhiều quá trình tác động vào đó là các quá trình mao dẫn, tác động khuếch tán hoặc do tác động áp lực từ bên ngoài Các tác động này, tùy từng trường hợp cụ thể nó có thể độc lập hoặc cùng lúc xảy ra

+ Thấm do mao dẫn:

Theo tài liệu: lâm sản và bảo quản lâm sản, tập 2 của trường Đại học Lâm Nghiệp xuất bản 1992, thì quá trình mao dẫn được miêu tả như sau:

Khi ngâm gỗ vào trong môi trường là dung dịch bảo quản dung dịch thấm được vào trong gỗ là nhờ áp lực mao dẫn Hiện tượng này xảy ra khi gỗ có độ ẩm dưới điểm bão hòa thớ gỗ Khi một vật rắn nhúng vào một dịch thể theo quy luật vật lý nơi tiếp giáp giữa dịch thể, chất rắn và không khí sẽ tạo ra bề mặt cong do sức căng bề mặt ngoài của chất lỏng và mức độ dính ướt của vật rắn nơi tiếp giáp giữa vật rắn và dịch thể tạo ra một góc và do đó xuất hiện hai loại áp lực mao quản thuận, nghịch khác nhau Khi áp lực mao quản thuận sự thấm chế phẩm sẽ kém và ngược lại khi áp lực mao quản nghịch thì sự thấm sẽ tốt hơn

Trên thực tế, do tế bào gỗ có cấu tạo không đồng nhất, đẳng hướng và một

số loại gỗ còn có dầu nhựa cản trở sự thấm chế phẩm và việc xác định các thông

số sẽ gặp khó khăn

+ Thấm do khuếch tán:

Quá trình khuếch tán là quá trình di chuyển vật chất từ pha này sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp với nhau Trong dung dịch quá trình khuếch tán làm cho dung dịch đồng nhất về khối lượng riêng và áp suất Do vậy, các phần tử ion dung dịch bảo quản hòa tan trong nước sẽ chuyển động với một động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến vào, áp suất đó do các phần tử gây lên Áp suất này gọi là áp suất thẩm thấu Trong ngâm tẩm gỗ vách tế bào gỗ có thể coi là màng bán thấm Vận tốc chuyển động của các phân tử hoặc ion phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ càng cao thì vận tốc chuyển dịch tăng lên Bằng các phép đo chính xác, người ta đo được tốc độ chuyển động tỷ lệ với T (T là

nhiệt độ) Áp suất thấm thấu phụ thuộc vào T, nếu T tăng thì áp suất tăng

Đối với gỗ có độ ẩm cao, khi tẩm thuốc bảo quản, nước ở trong gỗ có xu hướng dịch chuyển ra dung dịch tẩm và các phân tử hoặc ion chất bảo quản sẽ dịch chuyển vào gỗ

+ Thấm do áp lực từ bên ngoài:

Quá trình thấm này là do có áp lực được tạo ra từ bên ngoài tác động lên

bề mặt dung dịch bảo quản hoặc bề mặt gỗ Áp lực này có thể được tạo ra bằng những hình thức sau:

Dùng thiết bị tạo áp suất nén áp lực lên bề mặt dung dịch chế phẩm Trong thực tế người ta có thể kết hợp với rút chân không cho gỗ để tăng thêm độ chênh lệch áp suất

Tạo ra chênh lệch cột áp giữa dung dịch chế phẩm và bề mặt gỗ bằng cách nâng độ cao của bình đựng chế phẩm lên so với bề mặt gỗ một độ cao nhất định

Làm cho áp suất trong gỗ thấp hơn so với dung dịch chế phẩm ở bên ngoài bằng cách đun nóng gỗ lên cho nước và không khí trong gỗ thoát ra ngoài sau đó làm lạnh đột ngột trong dung dịch

Vì vậy trong thực tế của công tác bảo quản lâm sản, cần chọn loại chế phẩm bảo quản và dung môi có khối lượng riêng nhỏ để cho quá trình thuốc thấm vào gỗ được thuận lợi

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm bảo quản trên thế giới

Ngay từ thời kỳ sơ khai, người Ai Cập đã biết dùng nhựa để bảo vệ gỗ trong công trình xây dựng, tránh cho gỗ không bị mục nát do các sinh vật gây ra

Từ lâu đời, người dân ở một số nước châu Á đã có biện pháp bảo quản rất độc đáo và hiệu quả đó là ngâm gỗ, tre nứa trong bùn ao Biện pháp này đã trở thành tập quán duy trì cho đến ngày nay.Tất cả những giải pháp bảo quản lâm sản mang tính tập quán đó không mang lại hiệu quả bảoquản triệt để, bởi nguyên nhân gây nên sự phá huỷ lâm sản chưa được khám phá Đến khi những phát hiện của Pasteur và Kock đã chỉ ra rằng các vi sinh vật và côn trùng là những đối tượng sinh vật chủ yếu gây nên sự phá hủy cấu trúc lâm sinh thì định hướng tẩm vào gỗ và lâm sản bằng các hóa chất có độc tính với sinh vật gây hại mới được hình thành Việc ngâm tẩm gỗ nhằm kéo dài tuổi thọ mới ra đời cách đây 300 năm

Năm 1747, Emerson đã đề xuất dung chế phẩm dạng dầu để bảo quản gỗ, sớm hơn nữa là Zohann Glauder đã dung một loại nhựa để quét cho gỗ đã được đốt cháy một lớp mỏng Đến thế kỷ 19, một loạt sản phẩm hóa chất đã được sử dụng để tẩm gỗ như clorua thủy ngân HgCl2 (1805), clorua kẽm ZnCl2 (1815), sun phát đồng CuSO4 (1837)… Trong những thập niên trở lại đây, danh mục các sản phẩm hóa học dung cho bảo quản lâm sản ngày càng được bổ sung thêm Song chính trong quá trình phát triển đó, các hóa chất có độc tính cao đối với sức khỏe con người và môi trường đã dần bị loại bỏ Các hợp chất tổng hợp bằng con đường hóa học, chiết xuất từ thực vật, từ vi sinh vật có hiệu lực phòng trừ sinh vật có hiệu lực phòng trừ sinh vật gây hại lâm sản cao và an toàn với con người, môi trường sống đã được ưu tiên nghiên cứu và đưa vào sử dụng [18]

Cùng với sự ra đời phát triển của các lĩnh vực khoa học sinh vật, nhiều loài nấm mốc, côn trùng, hà phá hại gỗ và lâm sản cũng đã được điều tra, phân loại Các công trình nghiên cứu về đặc tính sinh học, sinh thái đã làm tiền đề cho các nhà hoá học, công nghệ, nghiên cứu mở rộng các chế phẩm bảo quản, các biện pháp kỹ thuật xử lý bảo quản gỗ và lâm sản Một trong những thành tựu nổi bật về sự kết hợp hữu hiệu này của các nhà nghiên cứu cơ bản và các nhà nghiên cứu kỹ thuật giữa thế kỷ 20 này là nghiên cứu diệt mối gây hại lâm sản trong các công trình xây dựng bằng phương pháp lây truyền để diệt mối tận tổ

Từ việc phát hiện ra đặc tính của mối: chúng mớm thức ăn cho nhau, liếm lẫn nhau, một số nhà khoa học của ấn Độ, Inđônexia đã nghĩ đến biện pháp dùng các chất hoá học xử lý lên con mối, nhờ đặc tính sinh học nói trên, mối sẽ truyền chất độc về tận tổ, tận hoàng cung của mối chúa Feytand (1949) cho biết cụ thể thêm rằng các hợp chất có gốc là asenic hoặc fluo ở dạng bột mịn có thể dùng làm thuốc để gây cho mối chết bằng cách lây truyền [18]

Một số công trình nghiên cứu trên thế giới đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn các cơ sở lý luận để từ đó nghiên cứu các giải pháp phù hợp trong việc bảo quản lâm sản

Christebsen (1951) nghiên cứu mối quan hệ giữa nhiệt độ với khả năng khuếch tán của thuốc bảo quản gỗ và nhận định rằng: nhiệt độ tăng thì khả năng khuếch tán tăng, do khi nhiệt độ tăng thì khả năng linh động của điện tử phân ly của thuốc bảo quản cũng sẽ tăng và do đó dễ khuếch tán vào gỗ [18]

Smith và Wiliam (1969) đã nghiên cứu những nhân tố ảnh hưởng đến khả năng khuếch tán của dung dịch thuốc bảo quản và có kết luận: độ ẩm gỗ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán của dung dịch thuốc bảo quản vào gỗ Khi độ ẩm gỗ thấp hơn 50% thì quá trình khuếch tán xảy ra chậm

Becker (1976) và Tamblyn (1985) đã tiến hành quan sát những nhân tố ảnh hưởng đến khuếch tán.Vinden (1984) và Dickinson (1989) đã tiến hành nghiên cứu quá trình phòng mục gỗ bằng phương pháp khuếch tán và lưu ý cần phải đo đạc một cách tỷ mỷ độ ẩm của gỗ, nhiệt độ xử lý, nồng độ của dung dịch

và thời gian xử lý mới có thể xác định được chính xác các yếu tố ảnh hưởng[18]

Viden (1984) thông qua các thí nghiệm của mình đã kết luận rằng: quá trình khuếch tán chủ yếu xảy ra ở các mao mạch trong những tế bào rỗng Hàm lượng nước trong gỗ cao thì tốc độ khuếch tán tăng

Năm 1990, Konabe trong một thí nghiên cứu của mình đã nhận định: trong xử lý ngâm tẩm, nếu gỗ quá khô phải làm cho gỗ ướt để cho độ khuếch tán

có hiệu quả cao nhất [18]

Hiện nay, công tác nghiên cứu về các chế phẩm bảo quản lâm sản đang tiếp tục được triển khai theo hướng loại bỏ các thành phần hóa chất độc, sử dụng các hoạt chất có nguồn gốc từ thực vật và vi sinh vật

2.2.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chế phẩm bảo quản ở Việt Nam

Gỗ sau khi chặt hạ đã mất đi khả năng bảo vệ tự nhiên, chống lại sự phá hoại côn trùng và nấm Đặc biệt ở các nước nhiệt đới, nơi mà điều kiện khí hậu hết sức thích hợp cho sự phát triển của sinh vật gây hại lâm sản thì tổn thất về lâm sản do sinh vật gây ra là rất lớn Mục đích của quá trình bảo quản là tác động vào lâm sản (có hoặc không có hoá chất) nhằm nâng cao khả năng kháng

chịu đối với sinh vật gây hại, kéo dài thời gian sử dụng của lâm sản Đối với gỗ

sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất đồ mộc đã có một số công trình nghiên cứu về đặc điểm phá hoại của sinh vật hại gỗ, các giải pháp kỹ thuật và loại chế phẩm bảo quản phù hợp với điều kiện sử dụng lâm sản

Một số tài liệu nghiên cứu trong lĩnh vực bảo quản ở nước ta như sau: Nguyễn Xuân Khu (1972), trong luận án PTSKH đã nghiên cứu chế độ tẩm gỗ dương ở độ ẩm khác nhau Tác giả đã nghiên cứu về mối tương quan giữa sức thấm thuốc với độ ẩm gỗ, nồng độ thuốc theo các chiều thớ gỗ khác nhau ở gỗ giác, gỗ lõi Tác giả cũng đã rút ra nhiều kết luận có ý nghĩa khoa học

về bảo quản gỗ như: khi gỗ có độ ẩm dưới điểm bão hòa sức thấm thuốc gỗ dương sẽ tăng dần khi độ ẩm giảm, ngược lại khi độ ẩm cao hơn 50% sức thấm thuốc sẽ tăng khi tăng độ ẩm Tác giả cũng kết luận sức thấm thuốc theo chiều xuyên tâm lớn hơn chiều tiếp tuyến, gỗ giác lớn hơn gỗ lõi [2]

Nguyễn Chí Thanh (1985) [9], đã tiến hành thử hiệu lực của thuốc bảo quản và độ bền của gỗ trong điều kiện trên bãi thử tự nhiên Tác giả đã dùng 5 loại thuốc là XM-5B, LN3 , XM-5A, FBB và FBC để thử hiệu lực đối với 16 loài gỗ tự nhiên bằng 2 phương pháp: ngâm thường và áp lực chân không Tác giả kết luận: Hiệu lực của thuốc phụ thuộc vào lượng thuốc thấm và điều kiện sử dụng Ngâm thường ở 48 giờ lượng thuốc thấm đạt từ 1 – 1,3 kg/m3, nếu đem chôn ngoài trời sau 18 đến 20 tháng chỉ số độ bền giảm đi rất nhanh, nhưng cũng cùng loại thuốc trên nếu dùng dưới mái che, sau 3 năm vẫn chưa bị sinh vật phá hoại Ông cho biết, trong điều kiện dùng dưới mái che và môi trường không ẩm ướt, với nồng độ thuốc 5% và ngâmthường trong 48 giờ 16 loài gỗ rừng tự nhiên chống chịu được các sinh vật phá hoại Đây là kết luận có ý nghĩa quan trọng giúp các nhà nghiên cứu về bảo quản sau này có thể tham khảo định hướng được nồng độ một số thuốc bảo quản và thời gian ngâm hợp lý trong ngâm thường Theo tác giả trên, thí nghiệm bảo quản gỗ mau mục bằng phương pháp tẩm cây đứng Tác giả đã xác định, lượng thuốc mà cây hút có quan hệ mật thiết với nhiệt

độ, độ ẩm không khí Khi ẩm độ không khí tăng, lượng thuốc cây hút được giảm

và ngược lại Ngoài ra, loại thuốc và nồng độ của thuốc có ảnh hưởng đến tốc độ hút thuốc của cây Khi tẩm bằng CUSO4 có độ hòa tan tối đa là 40% thì thời gian xử lý có cây chỉ hết 5 giờ Trong khi đó, tẩm bằng LN 1 có độ hòa tan là 4% thì thời gian xử lý thuốc phải mất 25 giờ Nguyên nhân của hiện tượng này là do loại thuốc tan ít còn lẫn dạng huyền phù nên khả năng dẫn truyền kém hoặc khi nồng độ dung dịch 3 thấp thì lượng dung dịch cây hút được khi tẩm phải lớn thì mới đảm bảo lượng thuốc bột quy định cho 1m3

gỗ

Lê Văn Lâm (1987)đã bước đầu nghiên cứu bảo quản cho ván dán ba lớp

gỗ trám trắng Tác giả tiến hành ngâm tẩm gỗ bóc bằng phương pháp nhúng với

5 công thức thuốc bảo quản có thành phần chủ yếu gồm PCP, Boax, NaF và CuSO4 nồng độ 5% Tác giả đã kết luận thuốc có hiệu lực phòng chống sự phá hoại của sinh vật hại gỗ và ít ảnh hưởng đến màu sắc tự nhiên của gỗ[4]

Năm 2000, Trần Thị Thúy Lành thực hiện đề tài nghiên cứu, "Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và thời gian ngâm tẩm của 2 loại thuốc (nước javen và nước oxy già) đến hiệu quả tẩy mốc cho luồng, kết quả chỉ

ra rằng khi sử dụng 2 công thức này ở những chế độ thích hợp (thời gian, nồng độ) cho hiệu quả tẩy mốc cao đối với luồng

Năm 2004, Phòng Nghiên cứu Bảo quản lâm sản – Viện Khoa học Lâmnghiệp Việt Nam, tiến hành nghiên cứu đề tài nghiên cứu tạo thuốc chống mốc cho lâm sản

Lê Văn Lâm, Nguyễn Thị Bích Ngọc (2006) [5] cũng đã tiến thực hiện đề tài "Nghiên cứu công nghệ bảo quản chế biến gỗ rừng trồng", trong đó tác giả cũng đã tiến hành khảo nghiệm độ bền tự nhiên của gỗ thông mã vĩ và tiến hành ngâm tẩm bảo quản cho đối tượng gỗ này để phục vụ trong sản xuất ván ghép thanh Kết quả chỉ ra khi ngâm tẩm gỗ thông mã vĩ bằng chế phẩm LN5 và XM5 nồng độ 5% theo phương pháp ngâm thường và chân không áp lực thì cho hiệu lực phòng chống tốt đối với nấm mốc gây hại

Đến năm 2007, Phòng Nghiên cứu Bảo quản lâm sản – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam tiến hành nghiên cứu khả năng sử dụng một số nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật làm thuốc bảo quản lâm sản Đề tài chỉ ra răng khi sử dụng thành phần hoạt chất có nguồn gỗc tử neem, tanin, thàn mát đã

có hiệu quả nhất định trong việc bảo quản phòng nấm mốc và côn trùng hại gỗ

Bùi Văn Ái (2008) [1] đã tiến hành đề tài "Nghiên cứu sử dụng dầu vỏ hạt điều làm thuốc bảo quản lâm sản", kết quả chỉ ra rằng khi sử dụng DVHĐ đã được xục khí clo ở nồng độ 10% có hiệu lực bảo quản tốt đối với côn trùng nhưng ít có hiệu quả với nấm gây hại

Trên cơ sở tham khảo các công thức chế phẩm bảo quản lâm sản của các nước trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu khảo nghiệm hiệu lực các chế phẩm bảo quản của nước ngoài và cải tiến thay đổi tỷ lệ thành phần của chế phẩm cho đảm bảo hiệu lực phòng chống sinh vật gây hại lâm sản trong điều kiện đặc thù của Việt Nam

Xoan là loại cây phổ biến có thể tìm thấy ở nhiều vùng địa lý của nước ta,

ở các vùng miền khác nhau chúng có nhiều tên gọi khác nhau

Tất cả các bộ phận của cây xoan đều có độc tính đối với con người nếu ăn phải Các nghiên cứu hóa học cho thấy họ xoan có chứa nhiều triterpenoid, dramaran, oleanan, multifloran, limonoid và một số alkaloid Lá chứa một alkaloid có tên là paraisin, một ít rutin (chiếm 0,5% vật chất khô)

Yếu tố gây độc là các chất gây ngộ độc thần kinh chứa tetranortriterpen và các loại nhựa chưa xác định, hàm lượng cao nhất chứa trong quả Cũng vì có độc tính nên cây xoan còn được trồng để lấy gỗ vì gỗ không bị mối Hoa và lá xoan thì được dùng rải dưới chiếu để ngừa rệp

Dịch chiết từ lá, hoa, quả và vỏ cây xoan có độc tính cao đối với nhiều loại tuyến trùng như: Helicotylenchus indicus Siddiqui, Hoplolaimus indicus Sher và Tylenchus filiformis, Tylenchorchynchus brasscae Siddiqui, Rotylenchus reniformis và Meloidogyne incognita Chitwood (Siddiqui và Alam,

1985) Nimbin và một số hợp chất thuộc nhóm limonoid khác có khả năng ức chế giai đoạn trưởng thành, làm rối loạn chu kỳ sống và có thể gây chết cho đối tượng (Vijayalakshmi và ctv, 1985) [17]

Một số nghiên cứu về xoan ở Việt Nam

Việc nghiên cứu hoạt chất tách chiết từ cây xoan chịu hạn và xoan ta cũng

đã được nghiên cứu tại một số cơ sở nghiên cứu ở Hà Nội (Công trình nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Đăng Diệp, PGS.TSKH Nguyễn Nghĩa Thìn, Đại học quốc gia Hà Nội, và TS Nguyễn Trường Thành, viện bảo vệ thực vật Hà Nội) Theo đánh giá chung thuốc trừ sâu thảo mộc từ xoan chịu hạn tuy không mạnh bằng thuốc trừ sâu hóa học, nhưng có tác động rộng, thời gian tác động chậm đặc trưng cho thuốc trừ sâu sinh học Các nghiên cứu này còn bị hạn chế do nguồn nguyên liệu ít, không đáng kể về mặt số lượng

Năm 1999-2000, Viện sinh học Nhiệt đới Thành Phố Hồ Chí Minh đã tiến hành thử nghiệm dầu xoan Ấn Độ lên sự phát triển bọ hà khoai lang, kết quả cho thấy dầu xoan chịu hạn có tác dụng phòng trừ bọ hà khoai lang, có tác dụng giảm

sự ký sinh, sự sinh sản của bọ hà với khoai lang ngay từ tuần đầu tiên và có tác dụng xua đuổi bọ hà đến ký sinh Bên canh đó viện cũng hoàn thành quy trình nhân giống cây xoan chịu hạn bằng nuôi cấy mô.Năm 2001, Dương Anh Tuấn

và cộng sự bước đầu nghiên cứu thành công việc chiết tách và tinh sạch Azadirachtin từ nhân hạt xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam và thử nghiệm hoạt tính gây ngán ăn trên sâu khoang

Năm 2001, Nguyễn Thị Minh Hà đã khảo sát thành phần hóa học của hạt

và lá xoan thu hái từ cây xoan trồng tại Việt Nam, chiết xuất thô và hoạt chất sinh học từ nhân hạt xoan và thử tác dụng kháng nấm Fusarium oxysporum, Alternaria sp của sản phẩm chiết xuất thô này

Năm 2003, Vũ Đăng Khánh đã khảo sát hoạt tính kháng một số loại nấm

gây bệnh và nấm Aspergillus flavus sinh độc tố Aflatoxin của sản phẩm chiết

xuất từ xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam

Năm 2004, Lê Thị Thanh Phượng đã chiết xuất được các hoạt chất sinh

học từ nhân hạt Neem(Azadirachta indica A.Juss) và khảo sát tác động của chúng đối với ngài gạo (Corcyra cephadonica St) [15]

Ta thấy chưa có nghiên cứu nào về khả năng phòng trừ nấm, mối cho gỗ

từ lá xoan Vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu, thông qua đề tài để có cơ sở khoa học về cách sử dụng lá xoanvà khả năng bảo quản gỗ của lá xoan Đề tài chúng tôi sử dụng dung dịch lá xoan chiết bằng nước có nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15% do dễ thực hiện, đơn giản, chi phí thấp và đểđánh giá khả năng bảo quản gỗ của lá Xoan so sánh để đưa ra nồng độ tối ưunhằm đề xuất ứng dụng vào thực tế để có hiệu quả cao và áp dụng rộng rãi

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Phương pháp ngâm tẩm: Phương pháp ngâm thường

- Chỉ tiêu theo dõi:

+ Lượng thuốc thấm

+ Khả năng phòng chống mối

+ Khả năng phòng chống nấm

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu

Địa điểm: Tại khu kí túc xá Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thời gian: Từ tháng 1/2016 đến tháng 5/2016

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm dung dịch lá xoan thấm vào gỗ;

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm dung dịch lá xoan tới khả năng phòng trừ nấm;

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm tẩm dung dịch lá xoan tới khả năng phòng trừ mối

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu

Kế thừa số liệu một số kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài của các nhà khoa học, các kỹ thuật viên, sinh viên

3.4.2 Phương pháp thực nghiệm

+ Yếu tố cố định:

Loại gỗ, tuổi gỗ, độ ẩm

Phương pháp, thời gian ngâm

Thuốc bảo quản

+ Yếu tố thay đổi:

Nồng độ dung dịch bảo quản

Thời gian ngâm

3.4.2.1 Nguyên vật liệu

- Gỗ Keo lai: 7 tuổi từ gỗ tròn gia công thành các thanh có kích thước 25×50×350 (mm)

- Lá Xoan tươi để tạo chế phẩm

- Phương pháp bảo quản:

+ Đối với chế phẩm từ dung dịch lá xoan: căn cứ vào thời gian và điều kiện nên chúng tôi lựa chọn phương pháp ngâm thường và thời gian ngâm là 3 ngày, 7 ngày, 1 tháng, 2 tháng

3.4.2.2 Các bước tạo chế phẩm

- Bước 1: Lấy lá xoan tươi

- Bước 2: Băm nhỏ lá xoan

- Bước 3: Xay mịn lá xoan đã băm nhỏ

- Bước 4: Đem lá xoan đã xay pha với nước theo các tỷ lệ ta được chế phẩm với các nồng độ khác nhau

Hình 3.1: Lấy lá xoan tươi Hình 3.2: Băm nhỏ lá xoan

Hình 3.3: Xay lá xoan Hình 3.4: Đem lá xoan đãxay pha với nước

- Trình tự ngâm tẩm

+ Pha dung dịch theo tỷ lệ: 2,5%, 5%, 10%, 15% vào 4 thùng ngâm

+ Xếp các thanh gỗ vào thùng ngâm tẩm đậy kín, ghim chặt

+ Đổ dung dịch đã pha nồng độ vào sao cho lượng chế phẩm phải cao hơn nguyên liệu từ 10 - 15 cm

+ Thời gian ngâm tẩm: 3 ngày, 7 ngày, 1 tháng, 2 tháng

+ Vớt nguyên liệu ra khỏi thùng tẩm

+ Đối với mẫu thử lượng thuốc thấm, để ráo và tiến hành gia công, kiểm tra ngay

+ Đối với mẫu thử với mối phơi khô đạt độ ẩm < 20%

3.4.3 Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của nồng độ đến lượngchế phẩm thấm

Lượng chế phẩm thấm được tính theo công thức (3.4.3)

(Kg/m3)

Trong đó:

mt: là lượng chế phẩmthấm trên một đơn vị thể tích

m2: khối lượng gỗ sau khi ngâm (Kg)

m1: khối lượng gỗ trước khi ngâm (Kg)

Vc: thể tích vật liệu tẩm (m3)

C: nồng độ dung dịch thuốc (%)

Số lượng mẫu thử nghiệm: 160 mẫu trong đó: nồng độ mỗi loại thử nghiệm 10 mẫu

Quy cách mẫu : mẫu Keo lai kích thước 25×25×350 (mm)

Số lượng mẫu đối chứng là: 25 mẫu

3.4.4 Phương pháp đánh giá hiệu lực chế phẩm bảo quản

3.4.4.1 Đánh giá hiệu lực đối với nấm

Chế phẩm bảo quản từ dung dịch lá xoan: Nồng độ thử nghiệm 2,5%, 5%,

10%, 15%

Quy cách mẫu: Mẫu gỗ Keo lai kích thước 25 x 50 x 350 (mm)

Số lượng mẫu thử nghiệm là 185mẫu : 160 mẫu có tẩm chế phẩm, 25 mẫu không tẩm chế phẩm

Phương pháp xử lý mẫu:

+ Phương pháp ngâm thường

+ Mẫu đối chứng được phơi với độ ẩm <20%

+ Mẫu đối chứng được phơi khô tự nhiên, tránh mốc, mọt, trước khi thử nghiệm Mẫu sau khi xử lý, ngâm tẩm, để khô tự nhiên và xếp vào hộp theo thứ tự từng loại nồng độ và mẫu đối chứng Sau thời gian 1 tháng, các hộp mẫu đưa ra đánh giá khi trong hộp có mẫu đối chứng bị nấm

Chỉ tiêu đánh giá: hiệu lực của thuốc bảo quản đối với nấm được đánh giá bằng cách cho điểm dựa trên 3 chỉ tiêu so sánh giữa mẫu tẩm thuốc và mẫu đối chứng.Diện tích biến màu, diện tích mục mềm và độ hao hụt khối lượng mẫu

+ Tỷ lệ phần trăm diện tích bề mặt mẫu bị biến màu

+ Tỷ lệ phẩn trăm diện tích mẫu bị mục mềm

+ Tỷ lệ phần trăm hao hụt khối lượng của mẫu

Cách cho điểm từng chỉ tiêu như sau:

Nếu các chỉ tiêu đạt từ 0% đến 30% cho 1 điểm

Nếu các chỉ tiêu đạt từ 30% đến 60% cho 2 điểm

Nếu các chỉ tiêu đạt trên 60% cho 3 điểm

Tổng hợp số điểm của 3 chỉ tiêu, công thức nào đạt 3 đến 4 điểm là chế phẩm tốt, đạt 5 đến 7 điểm là chế phẩm có hiệu lực trung bình, đạt 8 đến 9 điểm

là chế phẩm có hiệu lực xấu

3.4.4.2 Đánh giá hiệu lực chế phẩmđối với mối

- Chế phẩm bảo quản từ lá xoan: nồng độ dung dịch bảo quản2,5%, 5%, 10%, 15%

- Mối thử: Mối nhà (Coptotemes formosanus Shir)

- Quy cách mẫu: mẫu thử nghiệm có kích thước 25 x 50 x 350 (mm)

- Số lượng mẫu thử nghiệm là 185 mẫu, gồm 160 mẫu tẩm chế phẩm bảo quản và 25 mẫu không tẩm chế phẩm

- Phương pháp xử lý mẫu: Tương tự như xử lý mẫu thử nấm, mẫu sau khi

xử lý, ngâm tẩm, để khô tự nhiên và xếp vào hộp theo thứ tự từng loại nồng độ

và mẫu đối chứng Đặt hộp chứa các mẫu thử vào nơi đang có mối hoạt động mạnh.Sau thời gian 1 tháng, các hộp mẫu đưa ra đánh giá khi trong hộp có mẫu đối chứng có 70% đã bị mối phá hủy hoàn toàn

Hình 3.1: Xếp gỗ vào hộp Hình 3 2: Đặt các hộp gỗ nhử mối

- Chỉ tiêu đánh giá:

Hiệu lực của chế phẩm bảo quản đối với mối được đánh giá bằng cách cho điểm dựa trên 3 chỉ tiêu so sánh giữa mẫu tẩm thuốc và mẫu đối chứng

+ Phần trăm số mẫu có vết mối ăn (Tv)

+ Phần trăm số mẫu có vết mối ăn rộng ≥ 1 cm2 (Tvr)

+ Phần trăm số mẫu có vết mối ăn sâu ≥ 1mm (Tvs)

Cách cho điểm từng chỉ tiêu (Tv), (Tvr), (Tvs) như sau:

Phần trăm số mẫu có vết mối ăn đạt từ 0% đến 30%: cho 1 điểm Phần trăm số mẫu có vết mối ăn đạt từ 30% đến 60%: cho 2 điểm Phần trăm số mẫu có vết mối ăn trên 60%: cho 3 điểm Tổng hợp số điểm của 3 chỉ tiêu, công thức nào đạt 3 đến 4 điểm là chế phẩm tốt, đạt 5 đến 7 điểm là chế phẩm có hiệu lực trung bình, đạt 8 đến 9 điểm

là chế phẩm có hiệu lực xấu

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâmtẩm đến lượng dung dịch lá xoan thấm vào gỗ

Kết quả tổng hợp về lượng thấm của chế phẩm từ dung dịch lá xoan đạt được khi ngâm gỗ Keo lai có độ ẩm ≤ 30%, thời gian ngâm 3 ngày,7 ngày, 1 tháng, 2 tháng với phương pháp ngâm thường, đơn vị tính là Kg/m3 được ghi ở bảng 4.1 sau:

Bảng 4.1: Tương quan giữa nồng độ và lượng chế phẩm thấm vào gỗ

Thời gian Nồng độ

- Thời gian ngâm 3 ngày với nồng độ 2,5% lượng chế phẩm bảo quản thấm vào gỗ là 1,51 kg/m3, 15% thì lượng thuốc thấm vào gỗ là 3,09 kg/m3

- Thời gian ngâm 2 tháng,trong khoảng nồng độ 2,5% lượng chế phẩm thấm là 2,52kg/m3, 15% lượng chế phẩm thấm là 4,3 kg/m3

Ta thấy nồng độ chế phẩm càng cao và thời gian ngâm càng dài thì lượng chế phẩm thấm vào gỗ càng nhiều

Điều này giải thích:

Lượng chế phẩm thấm phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ và thời gian ngâm chế phẩm bảo quản, ở nồng độ càng cao, thời gian ngâm càng dài thì lượng chế phẩm thấm càng nhiều Kết quản này được giải thích nhờ lý thuyết mao dẫn cho rằng khi đổ ẩm của gỗ dưới điểm bão hòa thì khoảng cách giữa các tế bảo sợi gỗ, ống mạch, quản bào trong gỗ thu hẹp làm cho bán kính mao quản nhỏ đi, dẫn đến quá trình thấm chế phẩm hoàn toàn theo cơ chế mao dẫn Đồng thời khi gỗ

có độ ẩm thấp thì các phân tử có cự xenluloza sẽ hút các phân tử nước tạo thành mối liên kết điện hóa giúp cho quá trình thấm dung dịch chế phẩm bảo quản vào

gỗ tốt hơn do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài môi trường dung dịch, khi nồng độ cao sự chênh lệch nồng độ giữa môi trường trong và ngoài lớn làm cho khả năng thấm chế phẩm tốt hơn

4.2 Hiệu lực với nấm của dung dịch lá xoan trên gỗ Keo lai

Kết quả thí nghiệm khả năng xâm nhập của nấm đối với Keo lai có ngâm dung dịch lá xoan trong thời gian 3 ngày, 7 ngày, 1 tháng, 2 tháng với các nồng

độ 2,5%, 5%, 10%, 15% thu được sau thời gian thử nghiệm được tổng hợp lần lượt tại bảng (4.2), (4.3), (4.4) và (4.5)

Bảng 4.2: Hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 3 ngày

Nồng độ

(%)

Lƣợng chế phẩm thấm (Kg/m 3 )

Điểm đánh giá hiệu lực chế phẩm theo các chỉ tiêu Biến màu,

mốc

Mục mềm

Hao hụt

Điểm

TB

Kết quả

Kết quả thí nghiệm tại bảng 4.2 cho thấy khả năng xâm nhập của nấm đối với mẫu gỗ Keo lai có ngâm chế phẩm bảo quản từ dung dịch lá xoan giảm theo chiều tăng của nồng độ chế phẩm bảo quản

Hình 4.1: So sánh giữa mẫu có ngâm chế phẩm với mẫu đối chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm ở các nồng độ với thời gian 3 ngày

Với thời gian ngâm 3 ngày, tại nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15% lượng thuốc thấm lần lượt là 1,51 kg/m3, 2,75 kg/m3, 3,00 kg/m3 và 3,09kg/m3 Phần lớn số mẫu đưa vào thử nghiệm đều bị nấm xâm hại.Qua hình 4.1 ta thấy mẫu đối chứng không ngâm chế phẩm bảo quản nên bị nấm xâm nhập hoàn toàn Mẫu có ngâm chế phẩm bảo quản với các nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15% bị xâm hại giảm dần theo mức độtăng của nồng độ, đa phần là nấm mốc và biến màu Điểm đánh giá hiệu lực của chế phẩm với nồng độ 2,5% đạt 6,3điểm so với tiêu chuẩn đạt ở mức có hiệu lực trung bình Ở nồng độ 5% đạt 5,9 điểm so với tiêu chuẩn đạt ở mức có hiệu lực trung bình Ở nồng độ 10% đạt 5,4 điểm so với tiêu chuẩn đạt ở mức có hiệu lực trung bình Ở nồng độ 15% đạt 5,3 điểm so với tiêu chuẩn đạt hiệu lực trung bình

Bảng 4.3: Hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 7 ngày

số tăng của nồng độ chế phẩm bảo quản

Hình 4.2: So sánh giữa mẫu có ngâm chế phẩm với mẫu đối chứng về khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm ở các nồng độ với thời gian 7 ngày

Với thời gian ngâm 7 ngày, tại nồng độ 2,5%, 5%, 10%,15% lượng thấm

từ dung dịch lá xoan vào gỗKeo lai lần lượt là 1,6 kg/m3, 2,78 kg/m3, 3,09 kg/m3

và 3,19 kg/m3 Phần lớn số mẫu đưa vào thử nghiệm đều bị nấm xâm hại.Qua hình 4.2 ta thấy mẫu đối chứng không ngâm chế phẩm bảo quản nên bị nấm xâm nhập hoàn toàn Mẫu có ngâm chế phẩm bảo quản với các nồng độ 2,5%, 5%, 10%, 15% bị xâm hại giảm dần theo mức độ tăng của nồng độ Điểm đánh giá hiệu lực của chế phẩm với nồng độ 2,5% đạt 5,1 điểm so với tiêu chuẩn đạt ở mức có hiệu lực trung bình Ở nồng độ 5%đạt 4,1 điểm so với tiêu chuẩn đạt ở mức có hiệu lực trung bình Ở nồng độ 10% đạt 3,5 điểm, nồng độ 15% đạt 3,2 điểm so với tiêu chuẩn đều đạt ở mức có hiệu lực tốt

Bảng 4.4: Hiệu lực của chế phẩm đối với nấm thời gian ngâm 1 tháng

Nồng độ

(%)

Lƣợng chế phẩm thấm (Kg/m 3 )

Điểm đánh giá hiệu lực chế phẩm theo các chỉ tiêu Biến màu,