Luận văn Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn (Azadirachta indica AJuss) trồng tại Việt Nam

1 Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trong sản xuất nông nghiệp, người nông dân gặp rất nhiều khó khăn, trong đó khó khăn lớn nhất là phòng trừ và tiêu diệt các loại sâu hại cây trồng. Theo thống kê của tổ chức lương nông thế giới (FAO) cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ với hơn 100.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh. Hằng năm có khoảng 20% sản lượng lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng (Trần thị Thanh, 2003). Để khắc phục tình trạng trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp phòng chống các tác nhân gây hại, nhiều biện pháp khác nhau đã được sử dụng, trong đó có biện pháp sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, chúng đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống canh tác nông nghiệp trong một thời gian dài và mang lại hiệu quả cao ở phạm vi sử dụng rộng lớn. Có thể nói, không một biện pháp bảo vệ mùa màng nào hiệu quả hơn biện pháp hóa học về mặt qui mô và hiệu quả. Nhưng các biện pháp hóa học đã bộc lộ ngày càng nhiều những khuyết điểm của nó, sau khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa học, môi trường bị ô nhiễm, con người bị ngộ độc và cả khu hệ sinh vật đi kèm cũng bị ảnh hưởng làm mất cân bằng sinh thái. Điều nghiêm trọng hơn là tình trạng gia tăng liều lượng và thời gian phun thuốc hóa học chống sâu bệnh đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép trên rau màu và lương thực, là nguyên nhân gây nhiễm độc cho khoảng 1,5 triệu người mỗi năm trên toàn thế giới, trong đó có khoảng 25 nghìn người bị tử vong (WHO, 1998). Trước thực trạng này, các nhà khoa học nông nghiệp đã nghiên cứu và đưa ra phương pháp mới trong phòng trừ và tiêu diệt các loài sâu hại cây trồng. Một trong những phương pháp đó là kiểm soát sinh học: nghiên cứu sử dụng nấm, vi khuẩn, virus, ký sinh thiên địch, các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thảo mộc…có khả năng phòng trừ, tiêu diệt sâu hại cây trồng hiệu quả và an toàn. Do đó, các chế phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng có nguồn gốc sinh học rất được quan tâm, bởi chúng ít ảnh hưởng đến sinh vật sống, dễ phân hủy, không làm 2 độc nông phẩm và tiện sử dụng. Trong đó, có các chế phẩm từ cây neem (cây xoan chịu hạn). Cây xoan chịu hạn (Azadirachta Indica A.Juss) 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 do chúng có khả năng phòng trừ hơn 400 loại dịch hại. Cây xoan chịu hạn có nguồn gốc từ Ấn Độ, du nhập vào nước ta cách đây gần 30 năm và được trồng nhiều ở các tỉnh miền trung. Hiện nay rừng neem tại Ninh Thuận và Bình Thuận vẫn không ngừng phát triển với diện tích hơn 1.000 ha, đây là nguồn nguyên liệu quan trọng, bước đầu tạo ra các sản phẩm phòng trừ sâu hại cây trồng. Với mục đích bước đầu thăm dò khả năng phòng trị côn trùng của cây xoan chịu hạn trồng tại Việt nam, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hƣởng của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn (Azadirachta indica A.Juss) trồng tại Việt Nam và Cypermethrine đối với sâu xanh (Heliothis armigera)”. 1.2 Mục đích, yêu cầu - Khảo sát các chỉ tiêu sinh hóa của nhân hạt xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam. - Chiết xuất hoạt chất sinh học từ nhân hạt xoan chịu hạn và định lượng một số hoạt chất trong sản phẩm chiết xuất thô từ nhân hạt xoan chịu hạn bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC). - Khảo sát hiệu quả gây chết của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn và Cypermethrine đối với sâu xanh (Heliothis armigera). - Xác định LC50 của chế phẩm đối với sâu xanh. 1.3 Giới hạn đề tài Azadirachtin - hợp chất phòng trị côn trùng chính của cây xoan chịu hạn, tập trung nhiều trong nhân hạt (Dennis, 1992), và sâu xanh (Heliothis armigera) là một trong những loài sâu hại phổ biến, khó phòng trừ nhất hiện nay, nên đề tài chỉ đánh giá hiệu quả gây chết của chế phẩm phối trộn từ dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn đối với sâu xanh, và xác định LC50 của chế phẩm đối với sâu xanh. Đề tài được thực hiện tại Phòng Các chất có Hoạt tính sinh học; Tổ Công nghệ sinh học Động vật, Viện Sinh học Nhiệt đới. 3 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cây xoan chịu hạn 2.1.1 Phân loại [29; 4; 12] - Nghành : Angiospermatophyta (nghành thực vật hạt kín) - Lớp : Dicotyledoneae (lớp hai lá nầm) - Lớp phụ : Archichlamydeae (lớp phụ nguyên hoa bì) - Nhóm : Dialypetalae (nhóm cánh phân) - Bộ : Rutales (bộ cam) - Bộ phụ : Rutinae - Họ : Meliaceae (họ xoan) - Họ phụ : Melioideae - Tộc (chi): Melieae - Giống : Azadirachta - Loài : indica A. Juss 2.1.2 Đặc điểm hình thái của cây xoan chịu hạn [36] Xoan chịu hạn là loại cây thường xanh, tán lá rộng, chiều cao trung bình từ 13 đến 20 m, cây trưởng thành có thể cao 30 mét, chu vi 2,5 m. Nhánh cây trải rộng có thể vươn dài đến 10 m. Vào những mùa khô hạn, lá cây vẫn xanh tươi ngoại trừ bị rụng vào mùa thu. - Đặc điểm của lá: Lá có dạng xẻ, lá kép lông chim lẻ, dài 20 – 38 cm, mọc nhiều phía đầu nhánh, so le, dạng mác, xẻ răng cưa sâu và sắc cạnh, nhẵn cả trên hai bề mặt, cân đối hai bên, nhọn, cuống rất ngắn. Lá thường xanh tốt quanh năm, không có thời kỳ rụng lá. - Kiểu phát hoa: Hoa mọc ở nách lá, thường mọc thành cụm, hoa có 5 cánh, cuống hoa ngắn, có màu trắng và mùi dễ chịu. Hoa lưỡng tính, có dạng mác nhỏ, lá bắc rụng sớm. Đài hoa có phủ lớp lông mịn bên ngoài, có 5 thùy ở phần nửa thấp, các thùy xếp lớp dạng trứng hoặc tròn, có lông mịn nhỏ. Hoa có 5 cánh tràng, mọc xếp lớp, có dạng trứng ngược hoặc dạng thuôn, có lớp lông mịn phủ bên ngoài. Ở nước ta, cây thường ra hoa từ tháng 3 đến tháng 5. 4 - Vỏ cây: Cây có vỏ dày trung bình, có các mấu nhỏ phân tán giữa các rãnh dọc và các rãnh nghiêng nhăn nheo, vỏ có màu xám đậm bên ngoài và màu đỏ lợt bên trong. Vỏ cây thay đổi về hình dạng và độ dày tùy theo tuổi của cây cũng như theo điều kiện môi trường và khí hậu. Vỏ của các nhánh nhỏ có màu xanh lợt, mềm và trơn, đôi khi có các vân dọc màu xanh. Độ dày của vỏ từ 1,25 đến 2,5 cm. Vỏ ngoài nhám, có nhiều vết nứt. Khi cắt ngang thân cây, quan sát thấy vỏ có ba vùng: vùng ngoại biên hẹp, có màu tía; vùng giữa có màu trắng; vùng trong cùng khá dày, chứa các sợi libe thứ cấp, có màu trắng vàng. Vỏ cây có mùi giống mùi tỏi và hơi đắng. - Rễ và gỗ cây: Hệ thống rễ gồm rễ cọc ngắn và nhiều rễ bên mọc ngang khá dài. Cấu trúc bên trong và hình dạng bên ngoài của rễ thường giống nhau ở tất cả các loại rễ. Tuy nhiên, độ dày và mức độ cứng của phần vỏ bên ngoài cũng như kết cấu của gỗ thay đổi tương ứng theo tuổi của rễ và thành phần của đất. Bề mặt rễ phủ nhiều bì khổng dạng thuôn hẹp, sắp xếp gần nhau theo chiều dọc và ngang. Gỗ cây có màu vàng hoặc vàng xám. Lõi gỗ có màu nâu đỏ. Gỗ bóng, cứng, thường nặng, có nhiều vân gỗ xen nhau. - Quả và hạt: Cây bắt đầu ra quả sau khi trồng từ 3 đến 5 năm, cho năng suất cao và ổn định sau 5 đến 10 năm, trung bình một cây trưởng thành cho từ 30 đến 50 kg quả/ năm. Quả có hình bầu dục, da trơn láng, dài từ 1 – 2 cm, khi chín có màu vàng hay vàng xanh, thịt quả ngọt. Quả phát triển và chín trong vòng 1 đến 2 tháng, quả được thu hoạch tốt nhất vào lúc quả chuyển sang màu vàng nhạt hay vàng xanh, tốt nhất nên thu hái trực tiếp từ cây vì hạt thường giảm chất lượng khi quả rụng xuống đất. Hạt gồm vỏ và nhân hạt, một hạt có từ 1 đến 3 nhân. Nhân hạt chứa nhiều hợp chất có khả năng phòng trị nhiều loài dịch hại, đặc biệt là azadirachtin. Theo Siddiqui và ctc (1993), thì thành phần dầu chiếm từ 35 – 45% trọng lượng nhân hạt. Ở nước ta, thông thường quả chín từ tháng 6 đến tháng 8. Mỗi hecta có thể trồng từ 50 – 200 cây, cho sản lượng từ 5.000 – 10.000 kg/ năm. 2.1.3 Nguồn gốc và sự phân bố của cây xoan chịu hạn Xoan chịu hạn được xem là có nguồn gốc ở vùng Assam và Burma. Tuy nhiên, nguồn gốc chính xác của nó vẫn chưa được biết, một số người cho rằng xoan chịu hạn sống tự nhiên ở vùng tiểu lục địa Ấn Độ; những người khác lại cho rằng nó thuộc vùng khô hạn trên toàn khu vực Nam Á, Đông Nam Á bao gồm Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia và Indonesia [33; 36]. 5 Xoan chịu hạn được di thực vào Châu Phi từ những năm đầu của thế kỷ 20. Ngày nay, nó được trồng rộng rãi ở ít nhất 30 quốc gia, đặc biệt ở vùng dọc theo khu vực vành đai phía nam sa mạc Sahara. Trong thế kỷ 20, xoan chịu hạn cũng đã được di thực đến Fiji, Mauritius và nhiều quốc gia thuộc Trung, Nam Mỹ [33; 36]. Xoan chịu hạn được di thực vào Việt Nam năm 1981 do GS. Lâm Công Định, một nhà lâm học Việt Nam. Nhân dịp tham dự hội thảo quốc tế lâm nghiệp về “Vai trò của rừng trong sự phát triển của cộng đồng nông thôn” tại Senegal, Châu Phi, ông đã đem hạt giống xoan chịu hạn về trồng tại vùng đất Phan Thiết, sau đó cho nhân rộng ra và trồng tại Ninh Thuận, Bình Thuận. Ông cũng là người đặt tên cho loài cây này là cây xoan chịu hạn (Azadirachta indica A.Juss) để phân biệt với xoan địa phương (Melia azedarach) được trồng phổ biến ở nước ta [5]. 2.1.4 Điều kiện thích nghi và tăng trƣởng [18] Xoan chịu hạn là loài thực vật có phổ thích nghi rộng và chịu được điều kiện khắc nghiệt tốt hơn nhiều loài cây khác. Cây vẫn có thể phát triển mạnh trên những vùng đất khô hạn, nghèo chất dinh dưỡng, đất có độ mặn trung bình hoặc kiềm nặng. Cây cũng có thể sống sót trên đất có pH thấp, do trong lá xoan chịu hạn có hàm lượng chất khoáng khá cao, có tác dụng giảm độ acid trong đất. Cây xoan chịu hạn thích nghi tốt ở những vùng nhiệt đới khô nóng với nhiệt độ có thể cao hơn 450C và lượng mưa trung bình khoảng 400 – 1500 mm/ năm. Mức độ tăng trưởng của cây cũng tùy thuộc vào chất lượng đất, cây thường phát triển nhanh trong 5 năm đầu, có thể đạt chiều cao 4 m sau 5 năm và 10 m sau 25 năm trồng. 2.1.5 Nhân giống [33; 36] Xoan chịu hạn dễ được nhân giống bằng cả sinh sản hữu tính lẫn vô tính. Cây có thể được trồng từ hạt, từ cây giống con, cây non, từ chồi rễ mút hoặc nuôi cấy mô. Tuy nhiên, hiện nay cây thường được trồng từ hạt. Do tỷ lệ nảy mầm của hạt rất biến động (15% đối với hạt dự trử và 85% đối với hạt tươi), nên nhiều chuyên gia khuyến cáo gieo hạt sớm trong vườn ươm. Hạt cần ngâm trong nước lạnh 24 giờ và cắt đầu vỏ hạt để tăng khả năng nảy mầm. Gieo hạt trên những luống cát mịn ở độ sâu 2,5 cm và cách nhau 2 – 5 cm. Hạt thường nảy mầm từ 1 – 2 tuần. Nhiều tác giả cho rằng hạt không tồn tại được lâu, chỉ sau 2 – 6 tháng bảo quản hạt sẽ không thể nảy nầm được. Tuy nhiên, một số nghiên cứu gần đây ở Pháp cho 6 thấy, hạt được bảo quản mà không bị hư vỏ quả trong (nội quả bì) có khả năng nảy mầm đến 45% sau 5 năm bảo quản. 2.1.6 Công dụng [18; 33; 36; 50] Xoan chịu hạn có rất nhiều công dụng trong nông nghiệp và công nghiệp. Tại nhiều nước trên thế giới, cây xoan chịu hạn không những mang lại hiệu quả đáng kể về kinh tế với nhiều sản phẩm đa dạng mà nó còn giải quyết được một số vấn đề về môi sinh. Tại Ấn Độ, cây xoan chịu hạn từ lâu đã được xem là một tài sản qúi giá do tính đa dụng và khả năng thích nghi rộng của nó. Đây là một trong số ít những loài thực vật mà tất cả các bộ phận của nó đều mang lại những lợi ích thiết thực cho con người. Lá: xoan chịu hạn là loại cây có tán lá rộng, xum xuê, lá có lượng đạm, khoáng, caroten tương đối cao nên có thể được sử dụng làm thức ăn cho gia súc.Tại một số vùng Andhra Pradesh, nông dân thường cho gia súc ăn lá xoan chịu hạn sau khi sinh con để gia tăng sự tiết sữa, ngoài ra, lá còn có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho gian súc và kiểm soát nhiều loại tác nhân gây bệnh khác. Nhiều nơi còn dùng lá non làm rau ăn vừa bổ sung khoáng chất, vừa có thể phòng ngừa giun sán hoặc viêm nhiễm đường ruột. Ở Ấn Độ, dân gian thường lấy lá xoan chịu hạn để gần trẻ em giúp ngăn ngừa bệnh ho gà. Lá xoan chịu hạn cũng được sử dụng trong bảo quản nông sản với liều lượng 2 – 5 kg lá xoan chịu hạn/100 kg nông sản (Srivastav và cộng sự, 1998). Thân: thân cây xoan chịu hạn thường được dùng làm gỗ, rất được ưa chuận trong xây dựng hoặc trang trí nội thất do có đặc tính kháng mối mọt, màu sắc đẹp và dễ gia công. Ngoài ra, do có tán lá rộng và luôn xanh tốt nên cây xoan chịu hạn còn được xem là một loại cây che mát có giá trị, góp phần phục hồi và ngăn ngừa tình trạng sa mạc hóa đất đai. Quần thể xoan chịu hạn lớn có thể tạo một bầu không khí trong lành bởi tán cây rộng và hiệu suất quang hợp cao. Do vậy, rừng xoan chịu hạn có thể làm dịu đi một số vấn đề về môi trường, đặc biệt là sự ấm lên của trái đất. Tuy nhiên, ở nhiều nước tiềm năng của nó chưa được sử dụng một cách triệt để. Rễ: dịch chiết từ rễ cây xoan chịu hạn được dùng làm thuốc cổ truyền trị bệnh ngoài da, suy nhược cơ thể do có chứa nhiều đường, nhựa, protein, tryptophan. Bộ rễ phát triển khỏe, giúp hạn chế xói mòn đất và góp phần cùng với lá rụng phục hồi dinh dưỡng cho tầng đất canh tác. Vỏ cây: chất nhựa trong, có màu hổ phách trích từ vỏ cây xoan chịu hạn có thể dùng làm thuốc bổ hoặc thuốc trị bệnh vàng da khi phối hợp với một số thảo 7 dược khác. Dịch chiết từ vỏ cây có thể chữa đau răng, bệng sốt rét, bệnh da liễu hoặc dùng để nhuộm lụa. Do vỏ và rễ cây đều có chứa nimbin và nimbidin nên dịch chiết từ hai bộ phận này cũng có hoạt tính kháng nấm, kháng dị ứng hoặc trị bệnh ngoài da. Quả: thịt quả giàu carbohydrat, khi chín có vị ngọt, có thể ăn được hoặc sử dụng trong công nghệ lên men. Thịt quả cũng là cơ chất triển vọng để tạo khí methane. Thịt quả cũng được dùng làm thuốc tẩy giun, thuốc giảm đau, thuốc bổ. Quả khô ngâm nước có thể trị được một số bệnh ngoài da. Nước thịt quả khô khi phun lên cây có thể xua đuổi nhiều loài côn trùng, đặc biệt hữu hiệu đối với châu chấu. Hạt: hạt xoan chịu hạn chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học như azadirachtin, meliantriol, salanin,...trong đó quan trọng nhất là azadirachtin. Azadirachtin là hoạt chất chính có tác dụng phòng trị nhiều loại côn trùng thuộc các bộ, họ khác nhau. Dịch chiết từ hạt được dùng để sản xuất thuốc trừ sâu, thuốc giảm đau, thuốc sát trùng và cả thuốc ngừa thai. Ngoài ra, dầu hạt xoan chịu hạn còn được dùng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, xà phòng và nhiều lĩnh vực khác. Bánh dầu neem: là sản phẩm phụ có giá trị của công nghiệp ép dầu. Bánh dầu chứa khoảng 1,07 – 1,36 % lưu huỳnh, 2 – 3 % nitơ. Với 2 – 3% đạm; 1% lân; 1,4 % kali trong thành phần, bánh dầu neem là nguồn nguyên liệu tốt sản xuất phân hữu cơ nhằm cung cấp dinh dưỡng cho cây, duy trì và cải thiện độ phì của đất, giải quyết được vấn đề chất thải của ngành công nghiệp ép dầu (Lâm Công Định, 1985; 1991; 1998 và Lim, 1994). Khi nói về giá trị của xoan chịu hạn, Dennis (1992) đã khẳng định: “neem là loài cây có thể giải quyết nhiều vấn đề của toàn cầu”. 2.2 Tình hình nghiên cứu về cây xoan chịu hạn 2.2.1 Trên thế giới Cây xoan chịu hạn đã được trồng phổ biến ở Ấn Độ và Burma như một loại cây thuốc có giá trị và cho đến nay, Ấn Độ vẫn là nước trồng xoan chịu hạn lớn nhất thế giới. Tại đây, cây xoan chịu hạn được trồng khắp nơi và được xem như là loài cây tiêu biểu của quốc gia. Hơn 14 triệu cây xoan chịu hạn cho 418.633 tấn hạt/ năm đã đem lại nguồn lợi hàng năm khoảng 1 vạn tấn dầu và 4 vạn tấn bánh dầu (Gupta và Sharma, 1998). Cuối những năm 1920, các nhà khoa học Ấn Độ đã có những nghiên cứu đầu tiên về cây xoan chịu hạn nhưng kết quả của họ chưa được đánh giá cao [33]. 8 Năm 1959, nhà côn trùng học người Đức Heinrich Schmutterer chứng kiến nạn dịch châu chấu ở Sudan, ông quan sát thấy xoan chịu hạn là cây duy nhất không bị châu chấu tấn công. Từ đó ông bắt đầu quan tâm nghiên cứu các hoạt chất trong cây xoan chịu hạn [33]. Năm 1962, Heinrich Schmutterer và các nhà khoa học Ấn Độ đã chứng minh rằng dịch chiết từ xoan chịu hạn có khả năng xua đuổi được châu chấu và dịch chiết từ hạt có hiệu lực hơn so với dịch chiếc từ lá xoan chịu hạn [33]. Năm 1971, lần đầu tiên Morgan và cộng sự đã cô lập và xác định được hợp chất azadirachtin, hợp chất gây ngán ăn mạnh nhất đối với côn trùng từ hạt xoan chịu hạn [30]. Từ năm 1971 đến 1992, đã có nhiều công trình nghiên cứu về hóa học của xoan chịu hạn; về đặc điểm sinh thái của xoan chịu hạn; về vấn đề chiết xuất hoạt chất sinh học từ xoan chịu hạn; về phương thức hoạt động của azadirachtin lên côn trùng; về tính gây ngán ăn của dịch chiết từ xoan chịu hạn đối với côn trùng; về ảnh hưởng của dịch chiết từ xoan chịu hạn lên nhện, tuyến trùng, giun tròn và lên nấm, .v.v. Các nghiên cứu này được báo cáo và trình bày trong 3 cuộc hội thảo quốc tế về xoan chịu hạn tổ chức ở Đức và Kenya; 2 hội thảo ở Mỹ; tạp chí “Neem Newletter” ở Ấn Độ, .v. v. Cụ thể là: - Năm 1980, hội thảo quốc tế về cây xoan chịu hạn được tổ chức tại Rottach – Egern, Đức. - Năm 1983, hội thỏa quốc tế về cây xoan chịu hạn được tổ chức tại Rauischholzhausen, Đức. - Năm 1984, các nhà khoa học Ấn Độ cho ra đời tập chí “Neem Newletter”, cung cấp các ấn phẩm miễn phí về việc nghiên cứu và sử dụng cây xoan chịu hạn. - Năm 1986, hội thảo quốc tế về cây xoan chịu hạn được tổ chức tại Nairobi, Kenya. - Năm 1989, Bộ Nông nghiệp Mỹ xuất bản một thư mục với chủ đề “Cây Neem: Tác nhân ức chế sự sinh trưởng và gây ngán ăn ở côn trùng”. - Năm 1990, Mỹ tổ chức hội thảo quốc gia về xoan chịu hạn lần thứ nhất và năm 1991, Mỹ tổ chưc hội thảo quốc gia về xoan chịu hạn lần thứ hai [33]. Giai đoạn từ 1992 đến nay, các nhà khoa học trên thế giới tiếp tục tổ chức những hội thảo quốc tế về cây xoan chịu hạn (lần thứ 4 ở Ấn Độ vào năm 1993, và lần 9 thứ 5 ở trường Đại học Queensland Gatton College, Úc) và nhiều công trình nghiên cứu tổng thể cũng như các nghiên cứu có tính chuyên sâu về cây xoan chịu hạn như: Nghiên cứu về quá trình ra hoa, ra hạt của cây; nghiên cứu những biện pháp cải tiến di truyền ở xoan chịu hạn, kỹ thuật tạo dòng và các kỹ thuật công nghệ sinh học để thu hiệu suất cao về xoan chịu hạn; chuẩn hóa kỹ thuật nhân giống; nghiên cứu về những ứng dụng của xoan chịu hạn trong Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Y - Dược; nghiên cứu chiến lược sản xuất và quản lý cây xoan chịu hạn .v.v. [31; 32; 33; 36; 37]. 2.2.2 Ở Việt Nam Năm 1981 GS. Lâm Công Định đã tiến hành những khảo nghiệm trồng thử cây xoan chịu hạn giống Senegal ở Bình Thuận. Bước đầu cho thấy cây xoan chịu hạn thích nghi tốt đối với vùng đất khô cằn này [5]. Bên cạnh đó, vịêc nghiên cứu hoạt chất tách chiết từ cây xoan chịu hạn và cây 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 phổ 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, hơn nữa cây xoan chịu hạn tỏ ra không thích hợp đối với các tỉnh phía Bắc (không ra hoa, phát triển chậm …) [24]. Từ đầu những năm 1990, việc trồng xoan chịu hạn đã được đẩy mạnh ở 2 tỉnh khô hạn nhất của nước ta là Bình Thuận và đặc biệt là Ninh Thuận. Tỉnh Ninh Thuận tiến hành trồng thử xoan chịu hạn giống Senegal và Ấn Độ trên vùng đất cát hoang, chạy dọc theo biển có khí hậu rất khắc nghiệt, lượng mưa trung bình hằng năm nhỏ và chỉ tập trung trong 2 – 3 tháng. Hiện đã trồng được 380 ha trong đó có 70 ha xoan chịu hạn thuần loại. Một số diện tích trồng từ năm 1996 (7 ha) đã cho hoa và trái. Điều này chứng tỏ cây xoan chịu hạn thích hợp với vùng đất khô cằn này và việc trông xoan chịu hạn trước mắt là phục vụ cho mục đích phủ xanh đất trống, cải tạo môi trường sống và đồng thời tạo nguồn nghiên liệu có giá trị phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng [24]. Năm 1991, Giáo sư Lâm Công Định đã viết một cuốn sách nói về loài cây xoan chịu hạn (Azadirachtin indica A.Juss) được nhập nội vào Việt Nam và công bố những 10 nghiên cứu về điều kiện khí hậu, canh tác để phát triển loài cây này trên vùng đất cát nóng Tuy Phong thuộc tỉnh Bình Thuận [5]. 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 và nghiên cứu ảnh hưởng của dầu xoan chịu hạn lên sự ký sinh của bọ hà khoai lang, kết quả cho thấy dầu xoan chịu hạn có hiệu lực phòng trừ bọ hà khoai lang [18], có tác dụng làm giảm sự ký sinh, sự sinh sản của bọ hà đối với khoai lang ngay từ tuần đầu tiên và có tác dụng xua đuổi bọ hà đến ký sinh [19]. Bên cạnh đó, Viện cũng đã hoàn thành qui trình nhân giống cây xoan chịu hạn bằng nuôi cấy mô [19]. 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 [26]. Năm 2001, Nguyễn Thị Minh Hà đã khảo sát thành phần hóa học của hạt và lá xoan chịu hạn thu hái từ các cây xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam; chiết xuất thô hoạt chất sinh học từ nhân hạt xoan chịu hạn và thử tác dụng kháng nấm Fusarium oxysporum, Alternaria sp. của sản phẩm chiết xuất thô này [9]. Năm 2001, Nguyễn Thị Thủy đã khảo sát hoạt tính ức chế sinh trưởng rầy nâu và ngài gạo của sản phẩm chiết xuất từ nhân hạt xoan chịu hạn [25]. Năm 2003, Vũ Văn Độ, Nguyễn Tiến Thắng đã chiết xuất, tinh sạch và xác định được hàm lượng azadirachtin và salanin trong nhân hạt xoan chịu hạn. Năm 2003, Trần Thị Hồng Anh đã khảo sát hoạt tính ức chế sâu hại của sản phẩm chiếc xuất từ xoan chịu hạn [1]. Năm 2003, Vũ Đăng Khánh đã khảo sát hoạt tính kháng một số loài nấm gây bệnh và nấm Aspergillus flavus sinh độc tố Aflatoxin của sản phẩm chiết xuất từ xoan chịu hạn trồng tại Việt Nam [12]. Năm 2004, Lê Thị Thanh Phượng đã chiết xuất được các hoạt chất sinh học từ nhân hạt Neem (Azadirachta indica A.Juss) và khoả sát tác động của chúng đối với ngài gạo (Corcyra cephadonica St.) [18]. Năm 2005, Vũ Văn Độ, Vũ Đănh Khánh và Nguyễn Tiến Thắng đã đánh giá được độ độc của chế phẩm phối trộn giữa dầu neem và Bt (Baccillus thuringiensis) đối với sâu xanh (Heliothis armigara ), sâu tơ (Plutella xylostella) [6 ]. 11 Năm 2001, Viện Sinh học Nhiệt đới được Nhà nước giao thực hiện đề tài cấp nhà nước theo Nghị định thư giữa Việt Nam và Ấn Độ về “Nghiên cứu và sử dụng cây xoan chịu hạn (Azadirachtin indica A.Juss) trồng tại Việt Nam”. Kết quả: Đã xây dựng được bản đồ trồng xoan chịu hạn tại Ninh Thuận, nghiên cứu và hoàn thiện qui trình nhân giống cây xoan chịu hạn và đã tiến hành trồng thử nghiệm xoan chịu hạn cấy mô tại Ninh Phước, Ninh Thuận; xây dựng qui trình chiết xuất thô hoạt chất sinh học từ nhân hạt, qui trình chiết tách và tinh sạch azadirachtin, salanin; xác định hàm lượng azdirachtin, salanin và mimbin bằng kỹ thuật HPLC, khảo sát ảnh hưởng của sản phẩm chiết xuất lên sự sinh trưởng của một số loại nấm gây bệnh và rầy nâu hại lúa [22; 24]. 2.3 Các hoạt chất phòng trị côn trùng trích từ cây xoan chịu hạn 2.3.1 Các hoạt chất có trong xoan chịu hạn Trong cây xoan chịu hạn, trên 300 hợp chất tự nhiên đã được phân lập và mô tả. Tanin có nhiều trong vỏ cây (14%), lá cây ngoài các limonoid còn chứa tinh dầu và alkaloid. Theo Mitra (1963), lá cây chứa alkaloid “Parisian”, xoan chịu hạn tự bảo vệ nó khỏi nhiều loại côn trùng gây hại do nó chứa nhiều thành phần có hoạt tính kháng côn trùng. Xoan chịu hạn chứa hỗn hợp của 3 đến 4 hợp chất chính và khoảng hơn 20 các hợp chất phụ khác, các hợp chất phụ này có tác động theo phương cách này hay phương cách khác. Các hợp chất chính thuộc về nhóm các hợp chất tự nhiên triterpenoid; chuyên biêt hơn, đó là các limonoid (tetranotriterpenoid) [33]. Cho đến nay, 9 limonoid trong xoan chịu hạn đã được chứng minh là có khả năng ngăn cản sự phát triển của côn trùng, đặc biệt là những côn trùng gây dịch bệnh cho nông nghiệp và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nhiều limonoid mới vẫn đang tiếp tục được phát hiện trong cây, các limonoid như azadirachtin, salannin, meliantriol, nimbin, nimbidin được xem là thành phần hoạt chất chính trong xoan chịu hạn. [33; 36] 2.3.2 Dầu xoan chịu hạn Theo Tewari (1992), nhân hạt xoan chịu hạn có chứa khoảng 40,0 – 48,9% dầu, dầu xoan chịu hạn có màu vàng nâu, mùi tỏi. Theo Ketkar (1976), nhân hạt xoan chịu hạn khi được chiết xuất bằng phương pháp ép thu được từ 30 – 40% dầu. Cặn dầu có thể được chiết xuất bằng một số dung môi khác. Theo Anon (1985), dầu xoan chịu hạn có thể được tách chiết bằng cách đun sôi nhân hạt xoan chịu hạn đã được xay nhỏ trong nước. 12 Một số đặc tính lý hoá của dầu xoan chịu hạ