KHẢO sát HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ của DỊCH TRÍCH cây THỦY XƢƠNG bồ (acorus calamus) TRÊN sâu ăn tạp (spodoptera litura) và SÙNG KHOAI LANG TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

26 2.2.5 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB, alpha-asarone và DNT của TXB trên ấu trùng SAT Spodoptera litura trong điều kiện phòng thí nghiệm .... 27 2.2.6 Th

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN THỊ BÉ

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA DỊCH

TRÍCH CÂY THỦY XƯƠNG BỒ (Acorus calamus) TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura) VÀ SÙNG KHOAI LANG (Cylas formicarius)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Tên đề tài

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA DỊCH

TRÍCH CÂY THỦY XƯƠNG BỒ (Acorus calamus)

TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura) VÀ

SÙNG KHOAI LANG (Cylas formicarius)

TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Ts Lê Văn Vàng Nguyễn Thị Bé

Th.s Huỳnh Phước Mẫn MSSV: 3093331 Lớp: TT0973A2

Cần Thơ, 12/2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Chứng nhận đã được chấp thuận luận văn với đề tài KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA DỊCH TRÍCH CÂY THỦY XƯƠNG

BỒ (Acorus camalus) TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura)

VÀ SÙNG KHOAI LANG (Cylas fomicarius)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn đính kèm với đề tài KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA DỊCH TRÍCH CÂY THỦY XƯƠNG

BỒ (Acorus camalus) TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura)

VÀ SÙNG KHOAI LANG (Cylas fomicarius)

TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Do sinh viên NGUYỄN THỊ BÉ thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày tháng năm

Luận văn được đánh giá ở mức ……… điểm Ý kiến hội đồng:

DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày tháng năm

LỜI CẢM TẠ Kính dâng Cha Mẹ!

Con xin kính dâng cha, mẹ lòng biết ơn chân thành và thiêng liêng nhất, người đã hy sinh hết lòng vì chúng con, tuy cuộc sống của gia đình gặp nhiều khó khăn, vất vả nhưng cha, mẹ vẫn nổ lực làm việc, hết lòng chăm sóc, động viên chúng con ăn học thành tài

Thành kính biết ơn!

Thầy Lê Văn Vàng và thầy Huỳnh Phước Mẫn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Chân thành biết ơn!

Quý thầy cô Khoa Nông Nghiệp, trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báo cho em trong suốt quá trình học tập ở trường

Quý thầy cô và cán bộ thuộc bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi

và đóng góp ý kiến quý báo cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Chân thành cảm ơn!

Các bạn Nguyễn Nhựt Thanh, Nguyễn Thị Mỹ Hằng, Trần Văn Hiếu, Nguyễn Thị Ngân Giang, Phạm Bảo Lộc đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn này Thầm cảm ơn những người bạn thân thiết nhất của tôi đã cùng tôi chia sẽ những buồn, vui, luôn quan tâm, giúp đỡ trong học tập và trong thời gian làm luận văn Chúc tất cả các bạn Bảo Vệ Thực Vật K35 thành công tốt đẹp

Nguyễn Thị Bé

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ BÉ

Ngày sinh: 1990

Nơi sinh: Thị Trấn Ba Chúc, Huyện Tri Tôn, Tỉnh An Giang

Con ông NGUYỄN VĂN THIỆN và bà LÊ THỊ ĐIỀU

Đã tốt nghiệp phổ thông trung học tại trường THPT thị trấn Ba Chúc, năm 2009

Đã vào trường Đại Học Cần Thơ năm 2009 học ngành Bảo Vệ Thực Vật khóa 35 thuộc Khoa Nông Nghiệp & SHƯD

Tốt nghiệp Kỹ sư Nông Nghiệp chuyên ngành Bảo Vệ Thực Vật năm 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kì công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Bé

MỤC LỤC

Danh sách hình …ix

Danh sách bảng ….x

Tóm lược .xi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LƯỢT KHẢO TÀI LIỆU 3

1.1 Thủy xương bồ (Acorus calamus Linn.) 3

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái 3

1.1.2 Phân bố 3

1.1.3 Thành phần hóa học 4

1.1.4 Asarone và ứng dụng 7

1.2 Sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fabricius) 10

1.2.1 Phân loại và phân bố 10

1.2.2 Ký chủ 10

1.2.3 Đặc điểm hình thái và sinh học 11

1.2.4 Thời điểm gây hại 13

1.2.5 Cách gây hại 13

1.2.6 Biện pháp phòng trị 14

1.2.6.1 Biện pháp vật lý 14

1.2.6.2 Biện pháp hóa học 14

1.2.6.3 Biện pháp sinh học 14

1.3 Sùng khoai lang (Cylas formicarius Fabricius) 15

1.3.1 Phân loại 15

1.3.2 Ký chủ 15

1.3.3 Phân bố 15

1.3.4 Đặc điểm hình thái và sinh học 15

1.3.4.1 Trứng 15

1.3.4.2 Ấu trùng 15

1.3.4.3 Nhộng 16

1.3.4.4 Thành trùng 16

1.3.5 Tập quán sinh sống và triệu chứng gây hại 17

1.3.6 Biện pháp phòng trị 18

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 20

2.1 Phương tiện 20

2.1.1 Địa điểm 20

2.1.2 Vật liệu 20

2.2 Phương pháp 21

2.2.1 Thu thập và ly trích mẫu asarone từ thân rễ cây TXB 21

2.2.2 Xác định asarone trong mẫu ly trích 23

2.2.3 Chuẩn bị dung dịch thử nghiệm 25

2.2.4 Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB trên SAT (Sdopotera litura) trong điều kiện phòng thí nghiệm 26

2.2.5 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB, alpha-asarone và DNT của TXB trên ấu trùng SAT (Spodoptera litura) trong điều kiện phòng thí nghiệm 27

2.2.6 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB trên thành trùng SKL (Cylas formicarius) trong điều kiện phòng thí nghiệm 28

2.2.7 Thí nghiệm 4: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB, alpha-asarone và alpha phân lập trên thành trùng SKL trong điều kiện phòng thí nghiệm 29

2.3 Xử lý số liệu 30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Xác định mẫu asarone trong dịch trích 31

3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB trên ấu trùng SAT (Spodoptera litura) trong điều kiện thí nghiệm 31

3.2.1 Hiệu lực của dịch trích TXB trên ấu trùng SAT 31

3.2.2 Khả năng hóa nhộng của ấu trùng SAT 34

3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB, alpha-asarone và DNT của TXB trên ấu trùng SAT trong điều kiện phòng thí nghiệm 35

3.3.1 Hiệu lực của dịch trích TXB, DNT của TXB và alpha-asarone trên ấu

trùng SAT 36

3.3.2 Khả năng hóa nhộng của ấu trùng SAT 37

3.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB trên thành trùng SKL (Cylas formicarius) trong điều kiện phòng thí nghiệm 38

3.5 Thí nghiệm 4: Khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích TXB, alpha-asarone và asarone phân lập trên thành trùng SKL (Cylas formicarius) trong điều kiện phòng thí nghiệm 40

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42

4.1 Kết Luận 42

4.2 Đề nghị 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

Công thức hóa học của α-asarone và β-asarone

Vị trí của Acorus calamus L dùng làm thí nghiệm

Trứng Spodoptera litura

Ấu trùng Spodoptera litura

Nhộng của Spodoptera litura

Thành trùng Spodoptera litura

Trứng của Cylas formicarius

Ấu trùng Cylas formicarius

Nhộng của Cylas formicarius

Thành trùng Cylas formicarius

Máy cô quay RE300 và lọ chất alpha-asarone

Bước 1: cắt phần thân rễ cây TXB thành khoanh nhỏ (A), phần thân

rễ cây TXB đã được xay nhuyễn (B)

Bước 2: ngâm mẫu trong 24 giờ với dung môi ethyl acetate

Bước 3: phễu phân tách chứa hỗn hợp dịch lỏng sau khi ngâm 24

giờ

Bước 4: cho phần hữu cơ đi qua cột Na2SO4

Bước 5: cô đặc dung dịch bằng máy cô quay RE300

Bước 6: dung dịch đã cô đặc được chứa trong lọ thủy tinh

22

22 jjj

Bảng bố trí các nghiệm thức khảo sát hiệu lực gây chết của dịch trích

TXB trên ấu trùng SAT

Bảng bố trí các nghiệm thức khảo sát hiệu lực của dịch trích TXB,

alpha-asarone và DNT của TXB trên ấu trùng SAT

Bảng bố trí các nghiệm thức khảo sát hiệu lực của dịch trích TXB trên

thành trùng SKL trong thí nghiệm

Bảng bố trí các nghiệm thức khảo sát hiệu lực của dịch trích TXB,

alpha-asarone và asarone phân lập trên thành trùng SKL

Độ hữu hiệu của dịch trích TXB trên ấu trùng SAT trong điều kiện

phòng thí nghiệm

Tỷ lệ % số ấu trùng SAT hóa nhộng thành công sau khi xử lý dịch

trích TXB trong điều kiện phòng thí nghiệm

Độ hữu hiệu của dịch trích TXB, alpha-asarone và DNT của TXB

trong điều kiện phòng thí nghiệm

Tỷ lệ % số ấu trùng SAT hóa nhộng thành công sau khi xử lý dịch

trích TXB, alpha-asarone và DNT của TXB trong điều kiện phòng thí

nghiệm

Độ hữu hiệu của dịch trích TXB trên thành trùng SKL trong điều kiện

phòng thí nghiệm

Độ hữu hiệu của dịch trích TXB, alpha-asarone và asarone phân lập

trên thành trùng SKL trong điều kiện phòng thí nghiệm

27 ggg

28 ggg

29 hhg

30 fggg

32 ggg

34 ggg

35 ggg

37

39 ffgb

41

Nguyễn Thị Bé, 2012 “Khảo sát hiệu quả phòng trừ của dịch trích từ cây thủy

xương bồ (Acorus calamus) trên sâu ăn tạp (Spodoptera litura) và sùng khoai lang (Cylas formicarius)” trong phòng thí nghiệm Luận văn tốt nghiệp đại học, ngành

Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

TÓM LƯỢC

Đề tài “Khảo sát hiệu quả phòng trừ của dịch trích từ cây thủy xương bồ

(Acorus camalus) trên sâu ăn tạp (Spodoptera litura) và sùng khoai lang (Cylas formicarius)” trong phòng thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm phòng trừ

sinh học, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ, từ tháng 6/2012 đến tháng 11/2012, đã đạt được những kết quả sau:

Kết quả phân tích sắc ký lớp mỏng (TLC) ghi nhận dịch trích từ thân rễ thủy xương bồ có chứa thành phần α-asarone

Khảo sát hiệu quả phòng trị của dãy nồng độ dịch trích thủy xương bồ 10 ppm,

100 ppm, 1000 ppm, 2000 ppm trên ấu trùng sâu ăn tạp tuổi 3 cho thấy, khả năng phòng trị của dịch trích thủy xương bồ tương đối cao với độ hữu hiệu của dịch trích thủy xương bồ nồng độ 2000 ppm đạt 73% ở thời điểm 1 ngày sau khi xử lý Hiệu lực

gây chết sâu ăn tạp (Spodoptera litura) tỉ lệ thuận với nồng độ của dịch trích từ thủy

xương bồ Dịch trích thủy xương bồ vừa gây độc và gây ngán ăn đối với ấu trùng sâu

ăn tạp

Dịch trích của thủy xương bồ và alpha-asarone có hiệu lực diệt sâu tương đương nhau và lớn hơn so với dịch nghiền thô của thủy xương bồ

Khảo sát hiệu quả phòng trị của dãy nồng độ dịch trích thủy xương bồ 10 ppm,

100 ppm, 1000 ppm, 2000 ppm trên sùng khoai lang cho thấy, khả năng phòng trị của dịch trích thủy xương bồ tương đối thấp với độ hữu hiệu của dịch trích thủy xương bồ

2000 ppm đạt 14,4% và dịch trích thủy xương bồ 10 ppm không có hiệu lực diệt sùng ở thời điểm 15 ngày sau khi xử lý

Dịch trích của thủy xương bồ, α-asarone và asarone phân lập đều có hiệu lực diệt sùng tương đương nhau ở nồng độ 1000 ppm và 2000 ppm

MỞ ĐẦU

Hơn 2000 loài thực vật đã được ghi nhận có khả năng phòng trị côn trùng gây hại

(Klocke, 1989) như Hedera nepalensis (Sabir et al., 1995), Berberis lycium (Sharma et

al., 2003), Acorus calamus (Motley, 1994), Zanthoxylum armatum (Ramidi và Ali,

1998) và Valeriana jatamansi (Prakash, 1999) Trong đó, thủy xương bồ (TXB)

Acorus calamus là loài cây thuộc chi xương bồ (Acorus) họ Ráy (Araceae) được trồng

phổ biến như là một loại dược thảo dùng để giải độc và sát trùng ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), và nhiều khu vực nhiệt đới trên thế giới như Đông Á, châu Mỹ,

và châu Âu (Raina et al., 2003) Trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, dịch trích từ TXB

Acorus calamus thể hiện nhiều hoạt tính của thuốc trừ sâu (Pal et al., 1996; Ranaweera

et al., 1996; Nair và Thomas, 2001; Tewary et al., 2005), nổi bậc là khả năng trừ mọt

(Paneru et al., 1997; Tare, 2000), khả năng xua đổi côn trùng (Behl, 1998; Pati et al., 1996) và nhện hại (Suliman et al., 2003) Tinh dầu của TXB Acorus calamus được ghi

nhận có khả năng ức chế các hoạt động sinh sản (antigonadal activity) của nhiều loài côn trùng thuộc bộ hai cánh (Diptera), bộ cánh nữa cứng (Hemiptera), bộ cánh cứng

(Coleoptera), bộ cánh màng (Hymenoptera) (Mathur and Saxena, 1975; Koul et al., 1977a; Saxena et al., 1977; Schmidt and Brochers, 1981); ức chế sự sinh trưởng của

nhiều loài côn trùng thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera) và cánh đều (Homoptera)

(Suliman et al., 2003); và gây ngán ăn đối với ấu trùng của bộ cánh vảy (Lepidoptera) (Koul, 1987) Bên cạnh đó, dịch trích cây TXB Acorus calamus có khả năng kháng nhiều loài nấm như nấm Phytopthora sp (Lee, 2007; Lê Chí Hùng, 2010), Fusarium

sp (Singh et al., 2010) và vi khuẩn như Pseudomona aeruginosa, Salmonella

parathypi (Asha and Deepak, 2009)

Theo Ferry et al (2004), năng suất cây trồng bị thất thoát bởi côn trùng gây hại ước tính khoảng từ 10-30% Trong đó, sâu ăn tạp (SAT) Spodoptera litura và sùng khoai lang (SKL) Cylas formiciraus lần lượt là đối tượng gây hại quan trọng nhất trên

rau cải (Trần Thị Ba và ctv., 1999) và khoai lang (Hà Quang Hùng, 2005) ở ĐBSCL

Để bảo vệ năng suất rau màu, hầu hết nông dân ở ĐBSCL phải hoàn toàn dựa vào các loại thuốc bảo vệ thực vật, đặc biệt là thuốc trừ sâu (Nguyễn Thị Thu Cúc, 2002) Theo Negahban (2006), việc sử dụng rộng rãi các loại thuốc trừ sâu hóa học gây ra nhiều rủi

ro và tác động xấu đối với môi trường sinh thái cũng như sức khỏe cây trồng và con người, côn trùng gây hại dễ kháng thuốc, dễ bùng nổ dịch hại thứ cấp và xuất hiện

nhiều dịch hại mới Whalon et al (2011), đã ghi nhận SAT Spodoptera litura đã kháng

với 34 loại thuốc trừ sâu trong 237 trường hợp Mặt khác, do sự phát triển của tính kháng thuốc, việc phòng trừ sâu ăn tạp bằng thuốc hoá học không mang lại hiệu quả

cao và không mang tính bền vững (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011) Gần đây, yêu cầu về sản phẩm an toàn và sự mở rộng của các vùng canh tác rau theo tiêu chuẩn GAP đòi hỏi công tác bảo vệ thực vật phải thực hiện theo hướng của quản lý dịch hại tổng hợp Các nổ lực nghiên cứu và áp dụng các nguồn vật liệu có nguồn gốc tự nhiên,

ít độc và thân thiện với môi trường sinh thái như TXB để luân phiên hoặc thay thế cho nông dược hóa học tổng hợp trong bảo vệ thực vật là rất cần thiết để đáp ứng với yêu cầu thực tế của sản xuất nông nghiệp

Trên cở sở đó đề tài “Khảo sát hiệu quả phòng trừ của dịch trích từ cây thủy

xương bồ (Acorus calamus) trên sâu ăn tạp (Spodoptera litura) và sùng khoai lang (Cylas fomicarius) trong thí nghiệm” được thực hiện nhằm mục đích đánh giá hiệu

lực phòng trừ của asarone trong dịch trích thủy xương bồ trên hai đối tượng là sâu ăn

tạp và sùng khoai lang

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 Thủy xương bồ (Acorus calamus Linn.)

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái

Thủy xương bồ còn gọi là thạch xương bồ, xương bồ (Đỗ Tất Lợi, 2004) Có tên

khoa học Acorus calamus L thuộc họ Ráy (Araceae)

Họ Araceae có khoảng 110 chi, với 1800 loài, đa số trong đó lá cây có rễ ngầm và

thân hóa củ (căn hành) có thể sống lưu niên (Rohr et al., 1997)

Thành phần loài gồm có 3 loài là Acorus Calamus; Acorus gramineus và Acorus

tatarinowii, phân bố chủ yếu ở Bắc Mỹ (Võ Văn Chi, 2002; Đỗ Tất Lợi, 2004) và ở

nước ta đều có cả 3 loài trên (Võ Văn Chi, 2002) Trong đó, loài Acorus gramineus còn

có tên tiếng việt là thạch xương bồ nhỏ có căn hành to khoảng 1,5-2,0 mm, lá đứng

hình gươm cao 6-10 cm; loài Acorus tatarinowii có tên tiếng việt là bồ bồ núi, có căn hành to khoảng 5-8 mm, lá đứng hình gươm cao 20-50 cm; Acorus calamus có tên

tiếng việt là thạch xương bồ hay thủy xương bồ, bồ bồ có căn hành to khoảng 8-12

mm, lá đứng hình gươm cao khoảng 1 m đôi khi cao hơn (Phạm Hoàng Hộ, 1999) Cây

Acorus calamus còn được biết đến với tên gọi khác là cỏ ngọt hay Waan-Nam, nó được

biết đến như là một cây thuốc (dược liệu), rễ dùng để chữa bệnh ở các nước như Trung Quốc, Ấn Độ, khu vực sống của người Mỹ bản địa Nó được trồng như những cây trồng khác và được sử dụng cho đến ngày hôm nay (Motley, 1994)

Theo Đỗ Tất Lợi (2004), lá bắc của thủy xương bồ dài tới 45 cm, cụm hoa mọc thành bông mẫm, dài 4-8 cm, đường kính 0,6-0,12 cm, mùa hoa tháng 5-7, mùa quả tháng 6-8

1.1.2 Phân bố

Theo Ogra et al (2009), cây Acorus calamus thuộc lớp có nhiều giống với bộ

nhiễm sắc thể khác nhau, như giống nhị bội (2n=24) phân bố chủ yếu ở Bắc Mỹ, giống tam bội (3n=36) phân bố chủ yếu ở châu Âu, giống tứ bội (4n=48) phân bố chủ yếu ở Đông Âu, Ấn Độ và Nhật Bản, giống lục bội (6n=72) phân bố chủ yếu ở vùng Kashmir

(Ấn Độ) Theo Meena et al (2010), cây được trồng khá phổ biến ở khu vực

Hymalayas

Acorus calamus được trồng phổ biến ở châu Á, Bắc Mỹ và châu Âu, thích sống ở

vùng đầm lầy, có 3 giống: giống nhị bội (2n=24) phát triển ở Bắc Mỹ, một số vùng của

châu Á (Siberia), β-asarone chiếm tỷ lệ thấp trong thân rễ cây TXB; giống tam bội (3n=36) phân bố ở Trung Âu và Kashmir (Ấn Độ), β-asarone chiếm khoảng 9-13%; giống tứ bội (4n=48) phân bố ở Ấn Độ, Đông Nam Á và Nhật Bản, β-asarone chiếm

khoảng 96% trong thân rễ cây TXB (Streloke et al., 1989)

Theo Đỗ Tất Lợi (2004), TXB mọc hoang ở vùng núi miền Bắc và Trung nước ta Thường thấy ở những nơi khe đá, khe suối và chổ mát Có thể thu hái quanh năm, nhưng tốt nhất vào mùa thu ở các tháng 8-9 Hái về cắt bỏ lá và rễ con, rửa sạch cát đất

và phơi khô

1.1.3 Thành phần hóa học

TXB là loại cây trồng khá đặc biệt bởi hàm lượng các chất bên trong cây trồng phụ thuộc vào mùa trong năm Cụ thể, khi tiến hành phân tích thành phần tinh dầu của

lá và rễ cây Acorus calamus bằng kỹ thuật sắc kí khí (GC) và GC/MS (Gas

chromatographic and mass spectrometric), kết quả cho thấy β-asarone [(Z)-asarone] hiện diện chủ yếu trong lá, chiếm khoảng 27,4-45,5% và trong rễ chiếm khoảng 12,75% Một số hợp chất béo và chất oxy hóa hiện diện trong tinh dầu lá với tỷ lệ cao vào tháng 5, trong khi β-asarone thì lại thấp (Venskutonis, 2003) Trong tinh dầu của cây TXB có chứa khoảng 100 hợp chất khác nhau, chủ yếu là phenylpropane, monoterpene và sesquiterpenoid (Ernest và Paul, 1999)

Theo Bertea et al (2005) khi tiến hành phân tích tinh dầu của rễ cây Acorus

calamus thể nhị bội và tam bội bằng kỹ thuật GC/MS thu được nhiều hợp chất khác

nhau, trong đó có một số chất có hàm lượng cao như: β-asarone (11%) là hợp chất chính, camphene (2,27%), β-ocimene (3,28%), camphor (1,54%), calarene (1,42%), α-

selinene (5,02%) và tau-cadinol (2,00%) Theo Singh et al (2010) khi phân tích bằng

kỹ thuật GC và GC/MS thu được bên trong cây TXB có chứa (Z)-asarone (15,7-25,5%)

và (Z)-methyl isoeugenol (2,0-4,9%)

Theo Giacomo (1985) khi tiến hành phân tích tinh dầu của cây Acorus calamus ở

khu vực châu Âu bằng kỹ thuật GC/MS thì ông phân tích được 184 hợp chất dễ bay hơi hiện diện Trong đó, có 67 hợp chất hydrocarbon, 35 hợp chất carbonyl, 56 hợp chất alcohol, 8 hợp chất phenol, 2 hợp chất furan và 4 hợp chất oxy hóa, trong khi đó tinh

dầu của cây Acorus calamus sinh sống ở Ấn Độ khi phân tích bằng kỹ thuật GC/MS thì

thấy tinh dầu gồm có 93 hợp chất dễ bay hơi hiện diện và β-asarone là hợp chất chính

yếu Theo Raina et al (2002) khi tiến hành nghiên cứu về thành phần các chất trong tinh dầu của rễ và lá cây Acorus calamus ở khu vực Himalayas bằng kỹ thuật GC và

GC/MS thì trong tinh dầu của rễ khô có khoảng 29 chất khác nhau, trong đó α-asarone

chiếm 83,2% và β-asarone chiếm 9,7% Theo Oprean et al (1998) khi tiến hành dùng

kỹ thuật GC/MS phân tích tinh dầu ly trích từ rễ tươi thì thấy hàm lượng α-asarone 6,7 mg/ml và β-asarone 91-98 mg/ml, khi tiến hành trích rễ khô bằng alcoholic thì hàm lượng α-asarone 2,7-5,7 mg/ml và β-asarone 88-97 mg/ml

5,2-Theo Ogra et al (2009), qua kết quả nghiên cứu thấy rằng có sự tương quan giữa

mức bội thể với chất β-asarone, đối với những cây tam bội thì β-asarone chiếm khoảng

82-89,4% tinh dầu, thể nhị bội thì β-asarone chiếm khoảng 7,39-11,6% Cây Acorus

calamus ở Hymalayas dạng tứ bội thể thì hàm lượng cao β-asarone không phụ thuộc về

mặt tế bào học, hầu hết các kiểu hình của cây vào đầu mùa thu và cuối mùa xuân thì hàm lượng β-asarone sẽ xuống thấp, trên các bộ phận của cây thì hàm lượng β-asarone thấp ở trên lá

Theo Gyawali và Kim (2009) khi tiến hành phân tích những hợp chất dễ bay hơi bằng kỹ thuật ngưng tụ (SDE) và sau đó phân tích bằng kỹ thuật GC/MS ghi nhận được

có 63 chất dễ bay hơi, với hàm lượng chất dễ bay hơi trong rễ cây Acorus calamus

chiếm khoảng 7493,59 mg/kg, các chất chủ yếu gồm: β-asarone (46,78%), decadienal (14,15%), linalool (0,41%), farnesol (11,09%), methyleugenol (6,10%),  -pinene và β-pinene (0,06%), [E]-caryophyllene (0,11%), β-elemene (0,39%), ocimene (0,7%), aromadendrene (0,26%), camphor (0,03%)

[E,Z]-2,4-Khi tiến hành phân tích tinh dầu của cây Acorus calamus ở khu vực Ấn Độ bằng

kỹ thuật GC/MS thu được nhiều hợp chất khác nhau trong đó β-asarone là thành phần chủ yếu chiếm 77,7-83,2%, α-asarone chiếm 6,8-9,7%, ngoài ra còn chứa một số hợp chất khác như α-pinene, β-ocimene, linalool, δ-elemene, β-caryophyllene, (Z)-methyl isoeugenol, ar-curcumene, (Z)-α-bisabolene, β-bisabolene, elemicin, α-calacorene, (Z)-

isoelimicin và caryophyllene oxide Khi phân tích tinh dầu cây Acorus calamus ở

Trung Quốc thì xác định được β-asarone (85,6%) và linalool (4,7%), có trong tinh dầu

từ thân rễ, còn tinh dầu trong lá chứa (Z)-methyl isoeugenol (36,4%), aristolen (6,6%), β-caryophyllene (4,1%), acoragerm crone (4,1%), δ-cadinene (4,1%), isocolamone (3,6%), (E)-methyl isoeugenol (3,4%), epi-α-muurolol (3,2%), shyobunone (3,2%) và α-muurolol (2,6%), ngoài ra còn có một số hợp chất khác như linalool (3,1%), terpinene-4-ol, α-calacorene, α-terpineol, linalyl acetate, δ-elemene, β-cubebene, β-caryophyllene, (Z)-methyl isoeugenol, β-bisabolene… (Raina, 2002)

Theo Asif et al (1984), thành phần hóa học từ lá, rễ và thân của Acorus calamus

có chứa các axit béo và đường bao gồm este, myristic (1,3%), palmitic (18,2%), palmitoleic (16,4%), stearic (7,3%), oleic (29,1%), linoleic (24,5%) và arachidic (3,2%) Thành phần đường maltose (0,2%), glucose (20,7%) và fructose (79,1%) Phân

tích tinh dầu của Acorus calamus bằng phương pháp GC và GC/MS, cho thấy

β-asarone [(Z)-β-asarone] là thành phần quan trọng trong lá (27,4-45,5%), trong khi acorenone là hợp chất chiếm ưu thế trong thân rễ (20,86%) và tiếp theo isocalamendiol

(12,75%) (Venskutonsis et al., 2003)

Ngoài hydrocarbons monoterpene, sequestrine xeton, (trans-alpha) asarone trimethoxy-1-propenylbenzene), β-asarone (đồng phân dạng cis) và eugenol cũng được xác định (Kindscher và Kelly, 1992)

(2,4,5-Theo Asha và Deepak (2009) khả năng kháng khuẩn của dịch trích từ rễ và lá cây

Acorus calamus bằng những dung môi khác nhau như: petroleum ether, chloroform,

hexane và ethyl acetate, thì thấy dung môi ethyl acetate cho khả năng kháng khuẩn và nấm cao nhất, với nhiều lượng 2-4 mg/ml dịch trích kháng lại nhiều loại nấm trừ

Penicillium chrysogenum

Theo Phongpaichit et al (2005) khi ly trích cây Acorus calamus bằng methanol

thì thu được thành phần chủ yếu là β-asarone

Khi nghiên cứu về rễ cây Acorus calamus, Rajkumar et al (2009), cây Acorus

calamus là một cây có chứa chất gây ảo giác cho con người, theo trung tâm độc chất

học ở Thụy Điển thì cây Acorus calamus tạo ra khoảng 30 độc chất (Bjornstad et al.,

2009)

Theo Đỗ Tất Lợi (2004) thì trong TXB có 1,5-3,5% tinh dầu, trong đó thành phần chủ yếu là asarone C12H16O3 (4 propenyl 1-3-5 trimetoxybenzol), rồi đến asarylandehyt

C10H12O4 Ngoài ra còn một glucoside đắng gọi là acorin và chất tanin

Công thức hóa học của asarone:

1.1.4 Asarone và ứng dụng

Asarone (1,2,4 trimethyoxy-5-(1-propenel)benzene; 2,4,5 benzene; asarin và asarum camphor) là một chất có độc tính cao, tinh thể của chúng có thể gây ung thư, là hợp chất phenolic ether không hòa tan trong nước Asarone là hợp chất của 2 dạng đồng phân (α-asarone và β-asarone) được chiết tách từ căn hành và rễ

trimethoxy-1-propenyl-của cây thuộc giống Asarum, đặc biệt là Asarum europaeum (họ Arifolium) và Acorus

calamus (họ Araceae), nó được dùng để xông hơi hạt và phòng trị côn trùng Hợp chất

asarone được tìm thấy nhiều nhất ở trong dầu cây Acorus calamus (Lewis, 1989) Theo Bjornstad et al (2009), khi tiến hành nghiên cứu về thành phần asarone được ly trích từ cây Acorus calamus thì ông nhận thấy đây là chất có khả năng gây ảo

giác cho con người nếu dùng liều lượng cao Theo Ernest và Paul (1999), β-asarone có

trong Acorus calamus là hợp chất có khả năng gây ung thư và có nhiều trong cây tứ bội Nhưng theo Ogra et al (2009) thì β-asarone có nhiều nhất trong giống tam bội và

chúng không phải là một chất gây ung thư Tuy nhiên, trong nông nghiệp thì hợp chất asarone có nhiều ứng dụng từ việc phòng trừ nấm bệnh đến việc phòng trị côn trùng gây hại cho nông nghiệp

Theo Asha và Deepak (2009), asarone kháng nấm nhiều hơn α-asarone asarone có hiệu lực trên nấm với MIC 0,5-8,0 mg/ml cao hơn α-asarone với MIC 2,0-8,0 mg/ml.Tinh dầu từ thân rễ cây TXB cho khả năng chống khuẩn cao hơn những bộ phận còn lại

β-Căn hành

Hình 1.2 Vị trí của Acorus calamus L dùng làm thí nghiệm

 Phòng trừ côn trùng hại cây trồng

Qua kết quả thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm thì dịch

trích của cây Acorus calamus có khả năng phòng trừ được ruồi đục quả Bactrocera

cucurbitae (Nair và Thomas, 2001)

Theo Koul et al (1990), trong dịch trích của cây TXB, β-asarone có khả năng phòng trị Ceratitis capitata, Bactocera dorsalis, Dacus cucurbitae; α-asarone có hiệu

quả phòng trị trên Psila rosae và Peridroma saucia

Theo Hossain et al (2008), ly trích tinh dầu từ rễ cây Acorus calamus bằng dung môi petroleum ether tiêu diệt được thành trùng của 2 loài mọt thóc đỏ (Tribolium

castaneum, Tribolium confusum) và cả loài mọt gạo (Sitophilus oryzae) Khi ly trích

tinh dầu từ thân rễ cây Acorus calamus bằng dung môi ethanol thì có khả năng phòng trị Sitophilus zeamais (Changiu Yang, 2008)

Balakumbahan et al (2010), asarone (2,4,5-trimethoxypropenyl-benzenes) cô lập

từ tinh dầu của Acaorus calamus từ thân và rễ có khả năng ức chế lên sự tăng trưởng,

gây chán ăn ở một số loài ngài đêm Khi cho α-asarone vào chế độ ăn nhân tạo của ấu trùng tuổi 1 đến tuổi 4 thì nó có khả năng ức chế đáng kể lên sự tăng trưởng của chúng

Theo Schmit và Streloke (1994), Acorous calamus có tiềm năng kiểm soát một

số sâu hại khi có mặt trong sản phẩm thuốc trừ sâu α-sarone ức chế lên hoạt động của côn trùng gây hại qua ức chế chế độ ăn, ảnh hưởng đến sự bắt cặp và vòng đời của chúng (Streloke et al., 1989)

Su (1991), β-asarone có hiệu quả phòng trị một số côn trùng gây hại thuộc bộ

cánh cứng như Callosobruchus maculatus, Sitophilus oryzae và Lasioderma

serricorne, Prostephanus truncatus…

Risha et al (1990), tinh dầu cây TXB có hiệu quả phòng trị được một số côn

trùng gây hại trên hạt bằng phương pháp xông hơi có thể tiêu diệt được thành trùng và trứng trên bề mặt của hạt, tuy nhiên, ấu trùng và nhộng sống bên trong hạt thì ít chịu

ảnh hưởng vì chất xông hơi chưa xâm nhập vào trong hạt (Schmidt et al., 1997)

 Phòng trừ nấm bệnh hại cây trồng

Asarone là một hợp chất ức chế khá mạnh sự phát triển của một số loài nấm như

Trichophyton rubrum, Microsporum gypseum và Penicillium marneffei với liều gây

chết LC50 khoảng 0,2-0,4 mg/ml, nhưng khả năng kháng khuẩn thấp với liều gây chết

IC50 lớn hơn 10 mg/ml (Phongpaichit et al., 2005) Khả năng ức chế nấm của dịch trích

từ lá và rễ đều kháng được một số loài nấm như Aspergillus niger, Aspergillus flavus,

Penicillium chrysogenum và nhận thấy rằng khả năng ức chế nấm của β-asarone mạnh

hơn α-asarone (Mehrota et al., 2003) Thêm vào đó, dịch trích còn ức chế sự phát triển của một số loài nấm và vi khuẩn cao như: Mycobacterium sp., Bacillus subtilis,

Fusarium avenacium và Rhizomucor pusillus (Radusiene et al., 2006)

Theo Thobunluepop (2009), với nồng độ 0,5% engenol thì dịch trích từ cây

Acorus calamus ức chế sự phát triển của sợi nấm Colletotrichum sp., nồng độ 1%

engenol thì dịch trích từ cây Acorus calamus ức chế 100% sự phát triển của nấm

Fusarium moniliforme, đồng thời ở nồng độ 1% engenol thì ức chế sự nảy mầm của

bào tử nấm Colletotrichum sp và Fusarium moniliforme trong điều kiện in vitro Đồng thời theo Singh et al (2010), với nồng độ 5000 μg/ml dịch trích của cây Acorus

calamus thì ức chế được sự phát triển của nấm Fusarium sp

Khi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu về dịch trích của cây Acorus calamus với dung môi là dichloromethane thì kháng được 6 loại nấm là Alternaria brassicicola,

Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum, Phytophthora palmivora, Pythium sp và Sclerotium sp (Pattara et al., 2005)

Theo Lee (2007) dùng dung môi n-hexane ly trích rễ cả cây Acorus gramineus, với nồng độ 2000 mg/L thì ức chế mạnh sự phát triển của nấm Phytopthora

 Phòng trừ vi khuẩn

Theo Phongpaichit et al (2005), chiết xuất tinh dầu từ Acorus calamus cho hiệu

quả kháng khuẩn khác nhau bao gồm vi khuẩn, nấm men và ức chế sự phát của nấm

sợi, có hiệu quả cao với sợi nấm Trichophyton rubrum, Microsporum gypseum, và

Penicillium marneffei với IC50 giá trị tương ứng 0,2; 0,2 và 0,4 mg/ml Nó có hiệu quả

tương đối với nấm men: Candida albicans, Cryptococcus neoformans và

Saccharomyces cerevisiae (MIC 0,1-1,0 mg/ml) và hiệu quả thấp hơn đối với vi khuẩn

xuất từ lá cho hoạt động kháng nấm là 2-4 mg/ml, ngoại trừ Penicillium chrysogenum,

ức chế sự phát triển của nấm men là tương đối cao, 4-5 mg/ml và 6-8 mg/ml MIC giá trị cho hoạt động kháng khuẩn tương đối cao khoảng 16-42 mg/ml Ngoài ra thí

nghiệm còn chứng minh α-asarone và β-asarone có tính kháng khuẩn, một số loại nấm

và nấm men

Khi tiến hành thí nghiệm về khả năng kháng lại vi khuẩn của dịch trích cây

Acorus calamus thì nhận thấy chỉ có dung môi dùng ly trích là ethyl acetate mới có khả

năng kháng lại vi khuẩn, tuy nhiên không phải vi khuẩn nào cũng bị ức chế, như

Escherichia coli không bị ức chế (Mehrotra et al, 2003)

Theo Asha và Deepak (2009), thành phần α, β-asarone được ly trích từ rễ và lá

của cây Acorus calamus có khả năng ức chế sự phát triển của đa số các loại vi khuẩn gồm có Pseudomona aeruginosa, Salmonella parathypi, Shigella sonnei, Vibrio

cholera, tuy nhiên, α và β-asarone không có khả năng ức chế bi khuẩn Escherichia coli

1.2 Sâu ăn tạp Spodoptera litura Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae)

1.2.1 Phân loại và phân bố

Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2011), Sâu ăn tạp (Spodoptera litura)

thuộc họ: Noctuidae, bộ: Lepidoptera

Sâu ăn tạp (Spodoptera litura) là loài có phổ kí chủ rộng, phân bố hầu hết các nơi

trên thế giới như châu Á, châu Úc và cả những hòn đảo thuộc biển Thái Bình Dương (Theo Nguyễn Thị Diệu (2002) trích dẫn bởi Feakin, 1973; Kzanz và ctv, 1997) Đây là một trong những loại côn trùng gây hại quan trọng cho nông nghiệp vùng nhiệt đới, chúng xuất hiện ở hầu hết các nước như Trung Quốc, Nhật, Lào, Việt Nam (EPPO, 1996) Ở vùng Đông Nam Á, SAT được xác định là một trong những loài gây hại chủ yếu xuất hiện nhiều ở Malaysia, Myanma và cả Việt Nam (Waterhouse, 1993)

1.2.2 Ký chủ

Sâu có thể gây hại khoảng trên 200 loại cây trồng, đặc biệt gây hại nhiều trên rau, cải, bắp, đậu, khoai (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011) Tại ĐBSCL, SAT là đối tượng gây hại quan trọng nhất trên rau cải, sâu phá hoại vào mọi thời điểm và mọi thời kì sinh trưởng của cây (Trần Thị Ba và ctv., 1999) Theo Nguyễn Thị Diệu (2002), SAT có ăn được 14 loại rau gồm cải ngọt, ớt chỉ thiên, đậu bắp, cù nèo, đậu xanh, ngò

rí, cải bẹ xanh, đậu đũa, rau muống, cà chua, hành lá, đậu nành, cải trời và bắp trong đó cải ngọt là loại thức ăn sâu ăn tạp ưa nhất vì có trọng lượng lá giảm nhiều nhất, mật số tấn công cao và thiệt hại nặng nhất, kế đó là đậu bắp, ớt chỉ thiên và ngò rí

1.2.3 Đặc điểm hình thái và sinh học

+ Giai đoạn trứng: Theo Phạm Huỳnh Thanh Vân và Lê Thị Thuỳ Minh (2001),

trứng có hình bán cầu, đường kính trung bình 0,54 mm Ban đầu trứng có màu vàng, vỏ trứng rất mềm, sau đó vỏ trứng cứng dần, trứng chuyển thành màu vàng tro Bướm đẻ trứng thành từng ổ, mỗi ổ khoảng vài trăm trứng và được phủ lớp lông màu vàng nhạt

từ chóp bụng của bướm cái Thời gian ủ trứng là 2,5±0,5 ngày

+ Gian đoạn ấu trùng: Theo Lê Thị Sen (2011), sâu có 5-6 tuổi tùy điều kiện

môi trường, thời gian phát triển kéo dài từ 20-25 ngày Nếu điều kiện thuận lợi sâu có thể dài 35-53 mm, hình ống tròn Tuổi nhỏ sâu có màu nâu, càng lớn sâu chuyển dần thành màu nâu đậm Trên cơ thể có một sọc màu vàng sáng ở hai bên hông chạy từ đốt thứ nhất của bụng đến đốt cuối Dọc đường ấy có những điểm hình bán nguyệt, từ đốt thứ nhất đến đốt thứ 8 của bụng mỗi đốt có một chấm đen rõ, đây là đặc điểm để phân biệt sâu này với các loài sâu khác, sâu càng lớn thì 2 chấm đen ở đốt thứ nhất càng hiện

rõ và gần như giao nhau tạo thành một khoang đen trên lưng vì vậy sâu còn được gọi là sâu khoang

Hình 1.3 Trứng Spodoptera litura

(http://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=5368052)

+ Gian đoạn nhộng: Nhộng dài từ 18-20 mm, màu nâu hoặc màu nâu tối Cuối bụng

có một đôi gai ngắn Thời gian nhộng từ 7-10 ngày

+ Gian đoạn thành trùng: Theo Phạm Huỳnh Thanh Vân và Lê Thị Thuỳ Minh

(2001), thành trùng có đầu màu xám, có nhiều lông, hai mắt kép to màu đen, râu hình sợi chỉ dài 8-10 mm Miệng có một vòi hút dài 5-6 mm Cánh trước thon dài hình tam giác, góc cánh hơi bầu, có màu xám tro, ánh kim dọc theo gân cánh trước có màu vàng ánh, cánh sau màu trắng, không được phủ lớp phấn, rìa cánh được bao quanh bởi màu xám tro có phủ ánh kim màu vàng ánh Ngực và bụng có màu xám tro, phủ nhiều lông, cuối bụng có chùm lông màu vàng nhạt Thời gian sống trung bình từ 1-2 tuần tuỳ vào điều kiện thức ăn Trung bình một bướm cái có thể đẻ 300 trứng, nhưng nếu điều kiện thích hợp bướm có thể đẻ từ 900-2000 trứng Thời gian đẻ trứng trung bình của bướm kéo dài từ 5-7 ngày

Hình 1.4 Ấu trùng Spodoptera litura

(http://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=1949066)

Hình 1.5 Nhộng của Spodoptera litura

(http://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=5368060)

1.2.4 Thời điểm gây hại

Trong điều kiện tự nhiên sâu ăn tạp phá hoại trên nhiều loại cây trồng nên quanh năm sâu có mặt ở đồng ruộng, cao điểm từ tháng 12 đến tháng 1 khi vào vụ Đông Xuân

vì mùa này nông dân thường trồng rẫy nên ruộng lúc nào cũng có sẵn thức ăn, tạo điều kiện cho sâu phát triển liên tục từ 2-2,5 thế hệ trên một vụ đậu (Tăng Tài, 1979) Sâu thường phá hoại mạnh vào đầu mùa mưa vì nhiệt độ và ẩm độ thích hợp cho sâu hoạt động Vào mùa nắng trứng sâu thường dễ bị các loài ong ký sinh thuộc họ Braconidae, Ichneumonidae hoặc các loại nấm và virus tấn công nên mật số thấp SAT cắn phá mạnh vào lúc sáng sớm nhưng khi có ánh nắng sâu chui xuống dưới lá hoặc nằm trong chùm trái để ẩn nấp Vào chiều mát sâu bắt đầu hoạt động trở lại và phá hoại suốt đêm (Diệp Đông Tùng, 1987)

1.2.5 Cách gây hại

Sâu vừa nở ăn gặm vỏ trứng và sống tập trung, nếu bị khua động nhẹ chúng có thể

bò phân tán ra xung quanh hoặc nhả tơ buông mình xuống đất Sang tuổi 2 bắt đầu ăn phân tán và ăn gặm lá nhiều hơn Ở tuổi lớn sâu có tập quán ăn thịt lẫn nhau và không những ăn phá lá cây mà còn ăn trụi cả thân, cành và trái non (Nguyễn Văn Huỳnh và

Lê Thị Sen, 2011) Theo Nguyễn Chí Dũng (1987) trên ruộng đậu nành sâu xuất hiện sớm khoảng 15 ngày sau khi gieo cho đến lúc cây trưởng thành, sâu cắn phá hết diệp lục tố và cả lớp biểu bì làm thủng lá, thường gây hại đến 1/4 diện tích cây trồng Theo Lâm Thế Viễn (1978) vào những ngày râm mát hoặc trời mưa nhẹ sâu có thể hoạt động

cả ngày Ở cải bắp, sâu đục chui vào ăn đọt, ở rau muống sâu ăn lá còn trơ cọng

Hình 1.6 Thành trùng Spodoptera litura cái (A) và đực (B)

(http://en.wikipedia.org/wiki/File:Spodoptera_litura_4.jpg)

B

A

1.2.6 Biện pháp phòng trị

1.2.6.1 Biện pháp vật lý

SAT là loài gây hại quan trọng do có nhiều loại ký chủ, có khả năng kháng thuốc

và dễ phát triển thành dịch nên việc phòng trị rất khó và chủ yếu là ngăn ngừa sự phát triển mật số Đặc tính là làm nhộng dưới đất do đó có thể áp dụng các biện pháp làm đất trước vụ bằng cách cuốc, xới, đốt ruộng hoặc trộn thuốc vào đất để diệt nhộng trước khi trồng cây Thường xuyên thăm ruộng để ngắt bỏ ổ trứng hoặc diệt sâu khi mới nở chưa phân tán đi xa Nếu sâu phát sinh nhiều thì ban đêm có thể soi đèn để bắt (Lê Thị Sen, 1996)

Ngài SAT có khuynh hướng thích mùi chua ngọt và ánh sáng đèn, do đó có thể dùng làm bả chua ngọt để thu hút bướm khi chúng phát triển rộ Bả chua ngọt gồm: 4 phần giấm, 4 phần mật, 1 phần ruột và 1 phần nước (có thể thay giấm bằng nước gạo

để chua hoặc khoai lang để chín lên men) Sau đó đem bả mồi vào chậu rồi đem đặt ở ngoài ruộng vào buổi tối nơi thoáng gió có độ cao 1 mét so với mặt đất (Phạm Huỳnh Thanh Vân và Lê Thị Thùy Minh, 2001)

1.2.6.2 Biện pháp hóa học

Theo Nguyễn Thị Diệu trích dẫn của Trần Thị Ba (1999) thì SAT có khả năng kháng thuốc rất cao nên trong quá trình trị bằng thuốc hóa học cần thay đổi thuốc thường xuyên và nên phun vào giai đoạn trứng sắp nở để có hiệu quả cao hơn Các loại thuốc thường dùng như Sumidicin 10EC, Cymbus 5EC, Karate 2,5EC, Polytrin 440ND, Regent, Nên phun thuốc vào lúc trời chiều mát và phun vào lúc chúng còn nhỏ (tuổi 1-3) để chúng ít kháng thuốc hơn (Dương Minh, 1999)

1.2.6.3 Biện pháp sinh học

Các chế phẩm sinh học ngày nay được sản xuất và bán ngoài thị trường ngày càng nhiều hơn, dần thay thế một phần thuốc hóa học đang sử dụng trên đồng ruộng Phần lớn các chế phẩm sinh học có nguồn gốc vi khuẩn, virus và tuyến trùng (Nguyễn Văn Uyển, 1995)

SAT có 6 loài ký sinh thuộc hai bộ Hymenoptera và Diptera, trong đó họ

Braconidae chiếm ưu thế với loài Microplitis prodeniae, Microplitit spp (Đặng Thị

Dung và Vũ Quang Côn, 1996)

1.3 Sùng khoai lang (Cylas formicarius Fabricius)

1.3.1 Phân loại

Theo Nguyễn Thị Thu Cúc, 2004 Sùng khoai lang gây hại tại Việt Nam là loài

Cylas formicarius Fabricius thuộc họ Vòi voi (Curculionidae), bộ cánh cứng

(Coleoptera)

1.3.2 Ký chủ

SKL gây hại trên một số loại cây thuộc họ Bìm Bìm như rau muống, một số loài

hoa dại khác (Nguyễn Đức Khiêm, 2006), cỏ Ipomoea spp (Mai Thạch Hoành, 2001)

chỉ có 1 loài gây hại là Cylas formicarius Fab (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)

1.3.4 Đặc điểm hình thái và sinh học

Ấu trùng hình ống dài, 2 đầu thon nhọn, đầu nâu, thân trắng, không chân, bụng chia đốt

rõ ràng, chiều dài cơ thể khoảng 5-8,5 mm Ấu trùng có 5 tuổi, phát triển từ 15-25 ngày

Hình 1.7 Trứng của Cylas formicarius (Huỳnh Thị Ngọc Linh, 2010)

(Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011) Nếu sống trong thân khoai lang có thể kéo

dài từ 37-50 ngày (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)

1.3.4.3 Nhộng

Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2011), nhộng màu trắng, dài từ 4 – 8

mm Thời gian nhộng từ 4-10 ngày Vòi cúi gập về phía mặt bụng Ở mút bụng có một

đôi gai lồi, hơi cong Thời gian phát dục của nhộng trung bình từ 7-17 ngày (Nguyễn

Đức Khiêm, 2006)

1.3.4.4 Thành trùng

Thành trùng dài từ 5-8 mm, mình thon, chân dài và trông tựa như kiến Đầu đen,

miệng dài, mắt kép hình bán cầu hơi lồi ra hai bên đầu, râu đầu 10 đốt Ngực, đốt cuối

râu và mắt có màu đỏ Bụng và cánh màu xanh đen bóng Đốt cuối râu thành trùng đực

hình ống dài, trong khi của thành trùng cái thì có hình trứng Ngực trước có chiều dài

Hình 1.9 Nhộng của Cylas formicarius (Huỳnh Thị Ngọc Linh, 2010)

Hình 1.8 Ấu trùng Cylas formicarius

(http://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=5368079)

gấp đôi chiều rộng Đốt đùi nở to Thành trùng cái sống khoảng 100 ngày và đẻ khoảng

200 trứng (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011)

Theo Capinera (2006), trong điều kiện phòng thí nghiệm, ở 150

C thành trùng có thể sống hơn 200 ngày nếu được cung cấp thức ăn và khoảng 30 ngày nếu thiếu thức

ăn Ngược lại, ở 300C thành trùng sống khoảng 3 tháng nếu có thức ăn và 8 ngày nếu thiếu thức ăn

1.3.5 Tập quán sinh sống và triệu chứng gây hại

Theo Nguyễn Đức Khiêm (2006), khả năng hoạt động của SKL có liên quan chặt chẽ với tình hình khí hậu và thời tiết Nếu nhiệt độ thấp khoảng 10-150

C, SKL vẫn nằm yên trong đường đục Ở nhiệt độ cao (khoảng trên dưới 300

C), SKL hoạt động mạnh nhất SKL di chuyển chủ yếu bằng hình thức bò, nhiệt độ càng cao SKL bò càng nhanh

và mạnh Loài này cũng có phản ứng giả chết như nhiều loài cánh cứng khác

Thành trùng ít khi bay và hoạt động mạnh vào ban đêm Khoảng 6-8 ngày sau khi

vũ hóa, thành trùng bắt đầu bắt cặp và 2-3 ngày sau đó đẻ trứng gần sát mặt đất, nơi gốc dây khoai lang hay chui sâu xuống kẻ nứt của đất và đẻ trứng ở dưới vỏ của củ hay dưới gốc dây khoai, mỗi lỗ một trứng và dùng lấp lỗ trứng lại Nhộng được hình thành ngay bên trong đường đục của củ (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011)

Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2011), cả thành trùng và ấu trùng đều gây hại cho cây khoai Thành trùng có thể ăn gặm phần thân, mầm hoặc lá khoai lang non nhưng thích nhất là củ khoai, vì vậy những củ lồi khỏi mặt đất hay lộ qua kẻ đất nứt rất dễ bị thành trùng tấn công Các vết đẻ trứng của thành trùng sẽ là nơi xâm nhập của nấm và vi khuẩn tiếp theo làm dây khoai bị suy yếu Thành trùng thường ở mặt dưới lá, ăn biểu bì thân và lá, bề mặt củ tạo nên lỗ thủng hình tròn nhỏ (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)

Hình 1.10 Thành trùng Cylas formicarius

(http://www.flickr.com/photos/edwinmescobar/4719967098)

Ấu trùng đục vào bên trong gây hại chủ yếu cho củ khoai Nếu bị tấn công khi củ còn non củ sẽ bị lép, không phát triển được, năng suất giảm Nếu bị tấn công khi củ đã lớn, năng suất không giảm nhiều nhưng mất phẩm chất do phần thịt chung quanh đường đục bị chuyển sang màu tím, có mùi hôi, vi đắng (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011) Để phản ứng lại sự gây hại, củ sinh ra chất terpenes có mùi khó chịu làm cho củ không ăn được dù mức terpenes thấp và mức độ hư hỏng vật chất thấp (Mai Thạch Hoành, 2001)

Theo kết quả nghiên cứu ở nước ta và một số nước ở Đông Nam Á cho thấy sự phát sinh và phát triển của loài sùng này có mối tương quan chặt chẽ vời điều kiện khí hậu thời tiết, đất đai và chế độ canh tác Thời tiết khô và nóng là điều kiện thích hợp cho sùng phát sinh và phát triển mạnh Sau khi thu hoạch, ấu trùng vẫn tiếp tục tấn công khoai tồn trữ do nở từ trứng đã có sẵn trong củ khoai hoặc đôi khi do thành trùng tấn công trong kho (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2011)

1.3.6 Biện pháp phòng trị

Theo Dương Minh (1999), sùng khoai lang thường được phòng trị như sau :

+ Để trống ruộng sau khi thu hoạch khoai hay luân canh với những loại hoa màu khác

+ Thu hoạch củ sớm, tồn trữ cẩn thận và vệ sinh kho vựa

+ Xông hơi kho vựa với Methyl bromide hay Phostoxine Khử củ giống với thuốc sát trùng

+ Khử đất bằng thuốc sát trùng Basudin, Furadan (xịt hay rải) dọc theo hàng khoai lúc củ đang lớn

+ Diệt các tàn dư thực vật sau thu hoạch, nhất là những cây thuộc họ Bìm Bìm

(Convolvulaceae) có xung quanh ruộng khoai

Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2011), còn đưa ra một số biện pháp như:

+ Vun dây khoai kết hợp với vun luống khoai phủ kính củ lồi lên mặt đất đẻ tránh nơi đẻ trứng của thành trùng

+ Loại bỏ những dây khoai hay củ bị sùng tấn công Sau khi thu hoạch gom và phơi khô dây khoai, sau đó đốt hay cho gia súc ăn

+ Nếu chủ động được nước thì cho ruộng ngập từ 1-2 tuần ngay sau khi thu hoạch, tàn dư của cây bị thối rửa, sùng sẽ chết

Trồng dây ngọn hoặc loại trừ trứng của chúng trên dây trồng bằng cách ngâm dây trồng trong dung dịch nước thuốc (Trebon 0,1%), trồng luống đủ lớn, vun gốc lấp các vết nứt trên luống, tưới nước đủ ẩm nhất là trong giai đoạn củ phình to, sau trồng 40-50

ngày sử dụng thuốc sâu trộn với đất bột rắc vào gốc, có thể sử dụng nấm Beauveria

bassiana nhân nuôi từ sùng bị bệnh rải trên ruộng để phòng trừ sùng khoai lang

(Nguyễn Văn Đĩnh, 2005)

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Phương tiện

2.1.1 Địa điểm

Thời gian: từ tháng 06/2012 đến tháng 11/2012

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Phòng trừ sinh học, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật

-Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ

- Vật liệu sử dụng làm thức ăn: hạt đậu Hòa Lan, bột mì, agar, nấm men, nước, metyl-P, L-cystein, vitamin C, chloramphenicol

2.2 Phương pháp

2.2.1 Thu thập và ly trích mẫu asarone từ thân rễ cây TXB

Cây TXB được thu trực tiếp tại Thị Trấn Kinh Cùng, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang vào thời điểm tháng 6-7/2012 Phần thân rễ của cây TXB được loại rễ phụ và phần vỏ khô bên ngoài, rửa sạch lại bằng nước máy và đem phơi nắng khoảng một giờ Sau đó tiến hành ly trích mẫu asarone từ thân rễ cây TXB

- Quy trình ly trích được thực hiện qua các bước sau:

+ Bước 1: dùng dao (kéo) cắt phần thân rễ cây TXB thành những đoạn nhỏ và nghiền nhuyễn bằng máy xay sinh tố, cho phần vật chất đã xay nhuyễn vào bình tam giác dung tích 500 ml

+ Bước 2: cho dung môi ethyl acetate vào bình tam giác chứa mẫu ly trích với tỉ

lệ 1ml ethyl acetate: 1g TXB Ví dụ: cho 200 ml dung môi ethyl acetate tương ứng với 200g mẫu TXB Sau đó, mẫu được ngâm trong 24 giờ

+ Bước 3: tách phần dịch lỏng của hỗn hợp vào một phễu phân tách Hỗn hợp còn lại trong bình được rửa với 50 ml ethyl acetate (lập lại 3 lần) Sau đó, hỗn hợp được gạn vào kết hợp với phần dịch lỏng lúc đầu

+ Bước 4: thêm vào phễu ly trích 200 ml nước cất, sục mạnh đều tay rồi để yên sau đó tách lấy phần hữu cơ bên trên Cho phần hữu cơ thu được đi qua cột có chứa khoảng 70 g sodiumsulfate (Na2SO4) để loại nước ra khỏi dịch trích, dung dịch đi qua được trữ trong một bình cầu đặt ở dưới cột Cho tiếp vào phễu 200 ml ethyl acetate, tiếp tục sục mạnh đều tay rồi tách lấy phần hữu cơ để lấy hết phần hữu cơ còn dính ở thành phiễu, lọc qua cột nhồi Na2SO4 để kết hợp với phần hữu cơ trong bình cầu (lập lại 3 lần)

Hình 2.1 Máy cô quay chân không RE300B (A) và lọ alpha-asarone (B)

+ Bước 5: Hỗn hợp thu được trong bình cầu sẽ được bay hơi bằng máy cô quay chân không RE300B ở nhiệt độ 400C và áp suất chân không 90 torr trong 30 phút để cô đặc dung dịch còn khoảng 2 ml Dùng ống hút thủy tinh hút hỗn hợp cô đặc cho vào lọ thủy tinh màu tối có dung tích 3 ml được quấn giấy bạc (đã được cân trọng lượng) có nắp đậy Teflon Lọ thủy tinh chứa dịch trích thân rễ cây TXB được đặt vào một buồng hút chân không trong 3 giờ để đảm bảo dung môi (ethyl acetate) bay hơi hoàn toàn + Bước 6: sau khi loại bỏ hoàn toàn dung môi (ethyl acetate) ra khỏi hỗn hợp cô

đặc Cho tất cả hỗn hợp vào bình cầu có chứa 20 ml n-hexane, lắc đều, lọc qua cột có

chứa sodiumsulfate (Na2SO4) Tiếp tục cô đặc mẫu bằng máy cô quay chân không RE300B đến khi thể tích còn khoảng 2 ml Sau khi bay hơi thì tiến hành cân, dùng ống hút thủy tinh chuyển hỗn hợp vào lọ thủy tinh màu tối dung tích 3 ml có quấn giấy bạc (đã được cân trọng lượng), bảo quản ở nhiệt độ 40

C

A

Hình 2.2: Bước 1: cắt phần thân rễ cây TXB thành khoanh nhỏ (A)

Phần thân rễ cây TXB đã được xay nhuyễn (B)

B

Hình 2.4: Bước 3: phễu phân tách chứa Hình 2.3: Bước 2: ngâm mẫu trong

- Mẫu alpha-asarone phân lập: Asarone trong mẫu ly trích thân rễ cây TXB sẽ được phân lập bằng kỹ thuật ly trích phân đoạn sử dụng cột sắc ký mở với silica gel làm pha tĩnh Pha động là 200 ml các hỗn hợp dung môi của 10% tăng lũy tiến bezen

trong n-hexane (mỗi hỗn hợp tương ứng với một phân đoạn) Sự xuất hiện của asarone

trong mỗi phân đoạn được kiểm tra bằng kỹ thuật sắc lớp mỏng (TLC) lấy chỉ số Rf

của alpha-asarone làm điểm chuẩn

2.2.2 Xác định asarone trong mẫu ly trích

Sau khi ly trích dịch TXB, tiến hành chạy sắc ký nhằm xác định asarone có trong mẫu ly trích hay không Kiểm tra bằng kỹ thuật sắc ký mỏng (Thin Layer Chromatography, TLC) với pha tĩnh (stationary phase) là giấy sắc ký (0,25 mm silica gel; silica gel plate; Merk, Germany) và pha động (mobile phase) là hỗn hợp dung môi

của ethyl acetate và n-hexane với tỷ lệ 1:1 Giấy sắc ký được cắt thành hình chữ nhật

3x10 cm Dùng viết chì mềm kẻ một đường ngang cách một đầu của miếng giấy sắc ký

Hình 2.5: Bước 4: cho phần hữu cơ

đi qua cột Na 2 SO 4

Hình 2.6: Bước 5: cô đặc dung dịch bằng máy cô quay RE300B

Hình 2.7: Bước 6: dung dịch đã cô đặc được chúa trong lọ thủy tinh

khoảng 1,5 cm, đánh dấu hai điểm lên đường kẻ (một điểm là chất ban đầu (dịch trích TXB) và điểm kia là sản phẩm (asarone)) Dùng ống mao dẫn riêng từng mẫu dịch trích TXB và asarone lên điểm đã đánh dấu, sau đó đặt đứng giấy sắc ký vào lọ dung môi trên sắc ký, khi mực dung môi cách đỉnh của giấy sắc ký khoảng 1,5 cm thì lấy giấy sắc ký ra khỏi lọ, dùng viết chì đánh dấu vị trí của mực dung môi Đặt giấy sắc ký vào trong tủ hút khoảng 10 phút để bay hơi dung môi rồi làm hiện mẫu để ghi nhận giá trị Rf (retardation factor) Mẫu được làm hiện bằng dung dịch KMnO4

- Ghi nhận giá trị Rf Giá trị Rf được tính theo công thức:

Phản ứng chỉ kết thúc khi mẫu được làm hiện của sản phẩm không hiện đốm có cùng giá trị Rf với mẫu làm hiện của chất phản ứng

Khoảng cách di chuyển của mẫu Khoảng cách di chuyển của sản phẩm

1,5 cm

10 cm

3 cm

Hình 2.8 : Cách tiến hành kỹ thuật sắc ký lớp mỏng