LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
Loài muỗi
Muỗi là một nhóm sinh vật thuộc lớp côn trùng hợp thành họ Culicidae, bộ hai cánh (Diptera)
Muỗi có đôi cánh vảy và cánh cứng, với thân mỏng và chân dài Muỗi đực sống nhờ hút nhựa cây và hoa quả, trong khi muỗi cái còn hút máu từ người và động vật Kích thước của muỗi thường thay đổi theo loài, nhưng hiếm khi vượt quá vài mm, với trọng lượng trung bình khoảng 2 đến 2,5 mg Chúng có khả năng bay với tốc độ từ 1,5 đến 2,5 km/h.
Muỗi đã tồn tại trên hành tinh của chúng ta khoảng 170 triệu năm Họ
Culicidae thuộc bộ Diptera và chứa khoảng 2700 loài trong 35 giống gồm Anopheles, Culex, Psorophora, Ochlerotatus, Aedes, Sabethes, Wyeomyia, Culiseta, Haemagoggus,
Kích thước của loài này từ 5-20 mm, với cơ thể chia thành ba phần rõ rệt: đầu, ngực và bụng Phần đầu có hai mắt kép mà không có mắt đơn, và gốc anten dài 15 đốt ở con đực và 16 đốt ở con cái Miệng có cấu trúc chích, gọi là vòi, bao gồm các cơ quan gây tổn thương như hai hàm dưới, hai hàm trên, hạ hầu chứa ống nước bọt, và môi trên nhọn, tạo thành ống thức ăn khi đóng lại.
Ngực của loài này có hình cầu và chia thành ba đốt: ngực trước, ngực giữa và ngực sau Mỗi đốt ngực đều có một đôi chân với năm đốt Đặc biệt, đốt ngực giữa phát triển mạnh mẽ do có đôi cánh và cơ cánh phát triển đáng kể.
Bụng của côn trùng thường có 10 đốt, trong đó 8 đốt có thể nhìn thấy rõ Mỗi đốt bao gồm một phần lưng (tergite) và một phần bụng (sternite), được nối với nhau bằng một màng mỏng ở hai bên, có thể xuất hiện lông tơ hoặc vẩy Các đốt bụng cuối cùng tạo thành bộ phận sinh dục, có cấu trúc rất phức tạp.
Trứng của muỗi thường được đẻ ở mặt nước, nổi nhờ hiện tượng sức căng bề mặt hoặc nhờ có phao ở hai bên (Anopheles) hoặc ở đầu (Culex) Kích thước, màu sắc và hình dáng của trứng rất đa dạng, trung bình dài khoảng 0,5 mm.
Ấu trùng có 4 giai đoạn hình dạng giống nhau nhưng khác về kích thước, trong đó giai đoạn 4 được sử dụng để định danh Đầu ấu trùng có hình dạng hơi dẹp với bộ phận miệng kiểu nghiền, có thể có những lông tơ đặc trưng cho từng loài Phần ngực là một khối không phân chia, trong khi mặt lưng bụng ở Anopheles có những lông tơ dùng để định danh Đốt bụng thứ 8 có hai cấu trúc quan trọng, với các gai hay vảy tạo thành lược thay đổi về hình dạng và vị trí theo loài; mặt lưng mở ra 2 lỗ thở gần lớp vỏ (Anophelinae) hoặc ở đỉnh của một bộ phận hình chóp gọi là ống thở (Culicinae và Toxorhynchitinae) có 5 van ở đầu Đốt bụng thứ 9 không kéo dài mà tạo với cơ thể một góc 130 độ mở xuống dưới.
Nhộng có hình dạng giống như dấu phẩy hoặc dấu hỏi, bao gồm một phần đầu- ngực hình cầu và phần bụng uốn cong Phần đầu- ngực của nhộng có thể nhìn thấy hình ảnh của mắt và các bộ phận khác của con trưởng thành trong tương lai Nhộng có hai ống thở hình loa kèn ở phần ngực, trong khi bụng có 8 đốt và cuối bụng có bộ phận hình mái dầm giúp bơi.
2.1.2 Chu trình phát triển và sinh thái học
Depending on the species, mosquito eggs can be laid individually (such as Toxorhynchites, Aedes, and Anopheles), in floating clusters (like Uranotalnia, Culiseta, and Coquillettidia), in rafts (as seen in Culex), or attached to a substrate (for example, Mansonia).
Số lƣợng trứng một lần đẻ khỏang 100- 400 trứng, trứng nở sau 2-3 ngày trong điều kiện thích hợp Trứng của một số muỗi có thể chịu đƣợc khô hạn (Aedes,
Muỗi thuộc chi Haemagogus và Psorophora đẻ trứng ở những nơi khô ráo, với khả năng sản xuất từ 800 đến 2.500 trứng trong suốt đời Trứng sẽ nở sau 1-2 ngày khi có mưa Ấu trùng trải qua 4 giai đoạn lột xác và có sự lựa chọn môi trường sống nước khác nhau tùy theo loài Một số loài có yêu cầu khắt khe về môi trường, trong khi những loài khác lại ít đòi hỏi hơn Ấu trùng rất di động, thường lặn xuống đáy khi bị đe dọa hoặc để tìm thức ăn, chủ yếu là vi sinh vật và ấu trùng nhỏ Khi nổi lên mặt nước, chúng có thể nằm song song hoặc nghiêng tùy thuộc vào cấu trúc bộ phận thở Một số loài như Mansonia và Aedeomyia sử dụng rễ cây thủy sinh để lấy không khí Giai đoạn ấu trùng kéo dài từ 8-12 ngày trong điều kiện thuận lợi.
Giai đoạn nhộng kéo dài từ 1 đến 5 ngày, sống dưới nước mà không ăn và thở khí trời qua 2 ống thở Nhộng của các loài như Mansonia, Aedeomyia và Ficalbia gắn ống thở vào rễ cây thủy sinh Cuối giai đoạn nhộng, muỗi trưởng thành chui ra khỏi xác nhộng qua một vết nứt dọc ở lưng, với thời gian ra đời khoảng 15 phút, trong khi không có khả năng phòng vệ trước kẻ thù Đây là giai đoạn yếu ớt trong cuộc đời muỗi, với tỷ lệ chết cao Con đực thường ra đời trước con cái khoảng 24 giờ.
Trước đây, việc diệt muỗi thường sử dụng hóa chất độc hại qua bình xịt hoặc đốt hương Tuy nhiên, hiện nay, các biện pháp hiện đại đã chuyển sang sử dụng sinh vật có khả năng tiêu diệt muỗi và các phương pháp sinh học, vật lý khác, nhằm bảo vệ sức khỏe con người và tránh hóa chất độc hại.
* Sử dụng thiên địch để diệt muỗi
* Cải tạo môi trường nhằm thu hẹp môi trường sinh trưởng của muỗi
* Sử dụng các loài thực vật
Cúc áo hoa vàng (Spilanthes acmella) thuộc họ cúc (Asteraceae) và còn được gọi là nụ áo vàng, cỏ the Đây là một cây nhỏ với lá mọc đối và mép khía răng, hoa hình đầu màu vàng và quả bế Toàn cây, đặc biệt là hoa, có vị cay, tê nóng và thường mọc hoang ở ven đường, bờ bãi Cao chiết từ các cụm hoa tươi có khả năng diệt bọ gậy của muỗi Anopheles khi được pha loãng với nước và xà phòng Hoạt chất spilanthol trong dịch chiết từ hoa cúc áo phơi khô cũng có tác dụng tương tự đối với bọ gậy muỗi Culex pipiens ở nồng độ 1/30.000 Mặc dù spilanthol kém hiệu quả hơn DDT trong việc diệt bọ gậy, nhưng khi kết hợp cả hai chất, tác dụng sẽ tốt hơn Ngoài ra, hoa cúc áo giã nát và ngâm nước cũng có thể tiêu diệt nhiều bọ gậy.
Cúc trừ trùng (Chrysanthemum cinerariae folium R.Vis.) thuộc họ cúc (Asteraceae) và còn được gọi là cúc trừ sâu Đây là loại cây cỏ có lông mềm như nhung, với lá mọc so le, xẻ thùy sâu và mặt dưới phủ đầy lông màu trắng mốc Hoa của cây có màu trắng và quả bế Cúc trừ trùng được trồng từ lâu và phát triển tốt Bộ phận sử dụng chủ yếu là hoa, được phơi hoặc sấy khô và tán thành bột mịn Bột hoa cúc trừ trùng được trộn với bột thân và lá cùng cây để làm hương, với tỉ lệ 30% bột hoa, 20% bột thân lá, và 50% bột nhựa Khi sử dụng, đốt hương để tạo khói giúp xua đuổi muỗi Ngoài ra, bột hoa cúc trừ trùng cũng có thể hòa vào dung dịch DDT 5% với tỉ lệ 0,1-0,4% để tăng cường hiệu quả diệt muỗi.
Đặc điểm sinh học cây cúc dại
2.2.1 Sơ lƣợc về thuốc trừ sâu gốc cúc
Từ lâu, con người đã sử dụng bột từ hai loại hoa cúc, bao gồm Chrysanthemum cinerariaefolium và C roseum, để diệt trừ côn trùng và nhện gây hại cho hoa màu.
Axit xiclopropan - cacboxylic chứa các este độc hại cho côn trùng và nhện hại như pyrethrin I, cinerin I, jasmolin I (chrysanthemat) và pyrethrin II, cinerin II, jasmolin II (pyrethrat) Trong hoa cúc trừ sâu khô, các este pyrethrin chiếm đến 73% và được chế biến thành dạng bột với tỷ lệ 45-55% tại Mỹ hoặc 25% tại châu Âu, thường trộn lẫn với piperonyl butoxit (PBO) để tăng hiệu quả trong việc diệt côn trùng y tế, thú y, và sâu mọt hại kho Tuy nhiên, dưới ánh sáng, các este pyrethrin nhanh chóng phân giải và mất tác dụng Pyrethrin thuộc nhóm độc III, với LD50 qua đường miệng từ 273-2370 mg/kg, LD50 qua da là 1500 mg/kg, và ADI là 0,04 mg/kg, trong khi PHI không được quy định.
Pyrethrum là một chất độc thần kinh, có tác dụng lên quá trình truyền dẫn xung điện dọc theo dây thần kinh, làm mở rộng và kéo dài tác động lên thân tế bào neuron Chất này, cùng với một số pyrethroids, cho hiệu quả trừ sâu mạnh hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp và tác động lên cả hệ thống thần kinh ngoại vi lẫn trung ương của sinh vật (Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004).
Cúc dại, với tên khoa học là Wedelia trilobata, thuộc họ Asteraceae và có nguồn gốc từ Trung Mỹ Loài thực vật này nổi bật với sức sống mãnh liệt, có khả năng lan rộng và che phủ mặt đất, từ đó ngăn chặn sự phát triển của các loài thực vật khác (Đỗ Tất Lợi, 2003).
Hình 2.1: Cúc dại (Wedelia Trilobata)
Cúc dại là thực vật sống hoang dã, có thân mềm và mọc lan, với chiều cao có thể vượt quá 0,5 m ở đất tốt Thân cây màu xanh, có lông trắng cứng nhỏ, trong khi lá mọc đối, gần như không cuống, với hình dạng bầu dục thon dài, dài từ 15-50 mm và rộng từ 8-25 mm Lá có lông cứng ở cả hai mặt, mép lá có 1-3 răng cưa nông, và gân chính cùng hai gân phụ nổi bật Cuống hoa có màu vàng, trong khi quả đế không có lông, đầu thu hẹp và có vòng răng ở tận cùng.
Trồng cúc dại rất đơn giản và dễ dàng; chỉ cần chọn đất tốt, ẩm và cắt thân thành đoạn có rễ, vùi 2/3 xuống đất với khoảng cách 3-4 cm Sau 15-20 ngày, cây sẽ phát triển tốt và sau 1,5-2 tháng có thể thu hoạch, cắt sát gốc và chăm sóc bằng cách tưới nước Việc thu hoạch có thể diễn ra gần như quanh năm, nhưng thời điểm tốt nhất là từ tháng 4 đến tháng 8 khi cây ra hoa.
Pyrethrins là hóa chất chiết xuất từ hoa cúc, được sử dụng để diệt muỗi hiệu quả Chúng phân hủy nhanh chóng, với hầu hết lượng hóa chất mất đi trong vòng một giờ sau khi phun Pyrethrins chỉ là một phần nhỏ trong tổng số hợp chất có trong cúc dại Chúng hoạt động bằng cách ngăn chặn chuyển động của muỗi, làm ngừng hoạt động của não và tim, dẫn đến cái chết của chúng.
Những người bị dị ứng với pyrethrins có thể cảm thấy khó chịu dưới da, đau nhức trên mí mắt của họ, hoặc cổ họng
2.2.3 Đặc điểm cây Cúc Quỳ ( Tithonia diversifolia)
Cây bụi hàng năm cao từ 2-5 m, có thân lông sát và phân cành nhiều, lá thuôn với phiến có thùy và mép có răng Hoa mọc ở đầu ngọn trên cuống dài, có mùi thơm, với hoa ở rìa hình lưỡi màu vàng tươi và hoa ở giữa hình ống Quả bế có hai răng Loài cây này thuộc vùng nhiệt đới châu Mỹ, được nhập trồng và hiện nay đã trở thành hoang dại ở nhiều nơi, mọc dọc theo đường đi và các bãi hoang từ đồng bằng đến miền núi Thời gian ra hoa từ tháng 12 đến tháng 2 và có quả từ tháng 1 đến tháng 2 Lá cây thường được sử dụng làm phân xanh và có công dụng trị ghẻ Tại Vân Nam (Trung Quốc), lá được dùng để trị viêm dạ dày-ruột cấp tính và các bệnh như mụn nhọt, lở ngứa, sưng độc.
Cúc quỳ, được người Pháp đưa vào Việt Nam, đã trở thành cây trồng phổ biến tại các đồn điền ở Lâm Đồng, chủ yếu để làm phân xanh cho vườn cà phê và cao su Thân cây chứa nhiều chất dinh dưỡng như P, Ca, Mg, giúp tạo ra phân hữu cơ hiệu quả Với khả năng phát tán hạt dễ dàng và phương pháp giâm cành đơn giản, cúc quỳ đã nhanh chóng chiếm lĩnh các vùng hoang dã ở Tây Nguyên.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thời gian và địa điểm
- Thời gian: từ tháng 1/2010 đến tháng 4/2010
- Địa điểm: Bộ môn Khoa học Môi trường, khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên, trường Đại học Cần Thơ
Phương tiện nghiên cứu
- Cúc dại (Wedelia trilobata): lấy thân, lá và hoa
- Cúc quỳ (Annona reticulata): lấy lá
- Sả (Cymbopogon nardus (L.) Rendl): lấy lá và củ sả
- Các dụng cụ khác: thau đựng, cân, ống đong, vải mùng, máy xay sinh tố…
Phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm 1: Xác định khả năng diệt lăng quăng của cúc dại
Dịch chiết từ cây cúc dại (Wedelia trilobata) có mùi nồng và hơi cay, với màu xanh đặc trưng Để thực hiện thí nghiệm, cần tối thiểu 6 kg cúc dại, trong đó mỗi kg chứa 600g thân và 400g lá Thí nghiệm bao gồm 1 nghiệm thức đối chứng với 1 lít nước máy và 4 nghiệm thức xử lý với dịch chiết cúc dại ở các liều lượng 100ml, 200ml, 300ml và 600ml, pha loãng với nước tạo thành các nồng độ 10%, 20%, 30% và 60% Mỗi nghiệm thức được bố trí 50 con lăng quăng và lặp lại 4 lần để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
Trong đó: A: nghiệm thức có nồng độ 10%
B: nghiệm thức có nồng độ 20%
C: nghiệm thức có nồng độ 30%
D: nghiệm thức có nồng độ 60% ĐC: nghiệm thức đối chứng
Thí nghiệm 2: Xác định khả năng diệt lăng quăng của cúc quỳ
Dịch chiết cúc quỳ được chiết xuất từ 200g lá cúc quỳ kết hợp với 100ml nước, xay nhuyễn và vắt lấy nước Mặc dù mùi của dịch chiết Tithonia diversifolia khó chịu hơn so với Wedelia trilobata, nhưng không quá nồng hay cay Thí nghiệm sử dụng 6 kg lá cúc quỳ để tạo ra dịch chiết, bao gồm 1 nghiệm thức đối chứng với 1 lít nước máy và 4 nghiệm thức xử lý với các nồng độ dịch chiết lần lượt là 10%, 20%, 30% và 60% Mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần với 50 con lăng quăng được bố trí vào từng nghiệm thức.
Trong đó: A: nghiệm thức có nồng độ 10%
B: là nghiệm thức có nồng độ 20%
C: là nghiệm thức có nồng độ 30%
D: là nghiệm thức có nồng độ 60% ĐC: là nghiệm thức đối chứng
Thí nghiệm 3: Xác định khả năng diệt lăng quăng của củ sả và lá sả
Dịch chiết sả được tạo ra bằng cách xay nhuyễn 200g sả với 100ml nước, sau đó vắt lấy nước Thí nghiệm sử dụng 8 kg sả (bao gồm lá và củ) để chiết xuất, trong đó 1 kg sả cho khoảng 600g củ và 400g lá Dịch chiết có mùi tinh dầu đặc trưng Bố trí thí nghiệm gồm 1 nghiệm thức đối chứng với 1 lít nước máy và 4 nghiệm thức xử lý với dịch chiết sả ở các nồng độ 10%, 20%, 30% và 60% từ 100ml, 200ml, 300ml và 600ml pha với nước Mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần với 50 con lăng quăng.
Trong đó: A: nghiệm thức có nồng độ 10%
B: nghiệm thức có nồng độ 20%
C: nghiệm thức có nồng độ 30%
D: nghiệm thức có nồng độ 60% ĐC: nghiệm thức đối chứng
Thí nghiệm 4: So sánh khả năng diệt lăng quăng của dịch chiết lá sả và củ sả a) Lá sả
Dịch chiết lá sả được thực hiện bằng cách xay nhuyễn 200g lá sả với 100ml nước, sau đó vắt lấy nước Trong thí nghiệm, 8 kg lá sả được sử dụng để thu dịch chiết Thí nghiệm bao gồm 1 nghiệm thức đối chứng với 1 lít nước máy và 5 nghiệm thức xử lý với dịch chiết lá sả ở các nồng độ 10%, 15%, 20%, 25% và 30%, tương ứng với 100ml, 150ml, 200ml, 250ml và 300ml dịch chiết pha với nước Mỗi nghiệm thức được thử nghiệm với 50 con lăng quăng và lặp lại 4 lần theo cách bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên.
Dịch chiết củ sả được thực hiện bằng cách xay nhuyễn 200g củ sả với 100ml nước, sau đó vắt lấy nước Thí nghiệm sử dụng tổng cộng 6 kg củ sả để thu được dịch chiết, bao gồm 1 nghiệm thức đối chứng với 1 lít nước và 5 nghiệm thức xử lý với các nồng độ dịch chiết lá sả là 100ml, 150ml, 200ml, 250ml và 300ml, pha loãng với nước thành 1 lít dung dịch tương ứng với các nồng độ 10%, 15%, 20%, 25% và 30% Cuối cùng, 50 con lăng quăng được đưa vào từng nghiệm thức, với mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên.
Thí nghiệm 5: Xác định LC50 trong 12 giờ của củ sả đối với lăng quăng
Thí nghiệm xác định LC50 đƣợc tiến hành nhƣ sau:
Thí nghiệm thăm dò nhằm xác định khoảng nồng độ độc hại cho lăng quăng được thực hiện với nhiều mức nồng độ khác nhau Các nồng độ thấp hơn được tính bằng cách nhân nồng độ nghiệm thức cao nhất với hệ số 0,3 hoặc 0,5 (Nguyễn Văn Công, 2009).
Thí nghiệm thực tế sẽ dựa trên kết quả từ thí nghiệm thăm dò để xác định khoảng gây độc cho lăng quăng Ngưỡng trên của khoảng gây độc được xác định là nồng độ thấp nhất gây chết 100% hoặc gần 100% lăng quăng, trong khi ngưỡng dưới là nồng độ cao nhất không gây chết hoặc chỉ gây chết 10% lăng quăng Tùy thuộc vào sự chênh lệch giữa hai ngưỡng này, hệ số thích hợp cho các mức nồng độ trung gian sẽ được chọn, thường dao động trong khoảng 0,5-0,9 (Nguyễn Văn Công, 2009).
Bố trí thí nghiệm cần tuân thủ các quy tắc thống kê toán học và nguyên tắc trong thí nghiệm sinh học Việc lặp lại các nghiệm thức là cần thiết để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả thí nghiệm.
Trong nghiên cứu xác định LC50 của củ sả đối với lăng quăng, nồng độ thấp nhất gây chết 90% lăng quăng là 25% và nồng độ cao nhất gây chết 10% là 6% Thí nghiệm được thiết kế với 6 nghiệm thức, trong đó có 1 nghiệm thức đối chứng với 1 lít nước máy và 5 nghiệm thức xử lý với dịch chiết củ sả ở các nồng độ 6%, 8%, 12%, 17% và 25% Mỗi nghiệm thức có 50 lăng quăng, lặp lại 4 lần và theo dõi trong 12 giờ, với bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên Dịch chiết củ sả được thực hiện bằng cách xay nhuyễn 200g củ sả với 100ml nước và vắt lấy nước.
Tính toán kết quả LC50
Kết quả lăng quăng chết đƣợc tính thành % tỉ lệ chết và ghi nhận từng khoảng thời gian nhƣ bảng sau:
Trong trường hợp lăng quăng nghiệm thức đối chứng có tỷ lệ chết dưới 10% tổng số lăng quăng, cần áp dụng công thức hiệu chỉnh để tính toán tỷ lệ chết cho tất cả các nghiệm thức thí nghiệm.
P= tỷ lệ chết sau khi hiệu chỉnh P*= tỷ lệ chết thực tế ở từng nghiệm thức C= tỷ lệ chết ở nghiệm thức đối chứng
Từ kết quả tỷ lệ chết sau thí nghiệm, ta tính giá trị LC50, tương ứng với nồng độ gây chết 50% lăng quăng Mối tương quan giữa tỷ lệ chết và logarit cơ số 10 của nồng độ ở các nghiệm thức cho thấy một mối quan hệ hồi quy dạng đường thẳng, với phương trình hồi quy cụ thể.
X= log (nồng độ ở từng nghiệm thức)
Ngoài ra, phương trình hồi quy có thể được tính bằng phần mềm Microsoft Excel
Trong quá trình theo dõi thí nghiệm, số lượng lăng quăng chết sẽ được ghi nhận tại các thời điểm 1h, 3h, 6h, 9h và 12h sau khi thí nghiệm được bố trí.