ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ PHẨM VIÊN NÉN TỪ NHÂN HẠT NEEM (Azadirachta Indica A. Juss) LÊN NGÀI GẠO (Corcyra Cephalonica St.)

Chia sẻ: G G | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:83

Thêm vào BST

Báo xấu

139
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đối với ngƣời nông dân, quá trình tạo ra sản phẩm từ lúc trồng trọt tới lúc thu hoạch là cả một quá trình gian nan vất vả, nhƣng quá trình bảo quản sản phẩm sau thu hoạch sao cho không hao hụt về số lƣợng và chất lƣợng cũng là một vấn đề không đơn giản. Ngoài việc bị thiệt hại nặng nề về kinh tế, sản phẩm sau thu hoạch nhiều khi còn bị nhiễm độc tố do vi sinh vật hoặc các đối tƣợng khác tạo ra, gây hại cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Do đó...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ PHẨM VIÊN NÉN TỪ NHÂN HẠT NEEM (Azadirachta Indica A. Juss) LÊN NGÀI GẠO (Corcyra Cephalonica St.)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ***000*** Lê Thị Diệp Phụng ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ PHẨM VIÊN NÉN TỪ NHÂN HẠT NEEM (Azadirachta Indica A. Juss) LÊN NGÀI GẠO (Corcyra Cephalonica St.) Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Tp. Hồ Chí Minh Tháng 9/ 2006
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ***000*** ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ PHẨM VIÊN NÉN TỪ NHÂN HẠT NEEM (Azadirachta Indica A. Juss) LÊN NGÀI GẠO (Corcyra Cephalonica St.) Giáo Viên Hƣớng dẫn: Sinh viên thực Hiện: Th.s Lê Thị Thanh Phƣợng Lê Thị Diệp Phụng Tp. Hồ Chí Minh Tháng 9/ 2006
MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY, HCMC DEPARMENT OF BIOTECHNOLOGY ***000*** TO APPRECIATE THE EFFECT OF PRODUCTION FROM NEEM KERNEL (Azadirachta Indica A. Juss) ON RICE MOTH ( Corcyra Cephalonica St.) Graduation thesis Major: Biotechnology Professor Student MSc Lê Thị Thanh Phƣợng Lê Thị Diệp Phụng Term: 2002 - 2006
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC *************** KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ PHẨM VIÊN NÉN TỪ NHÂN HẠT NEEM (Azadirachta Indica A. Juss) LÊN NGÀI GẠO (Corcyra Cephalonica St.) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2002 – 2006 Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ DIỆP PHỤNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/ 2006
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC *************** KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ PHẨM VIÊN NÉN TỪ NHÂN HẠT NEEM (Azadirachta Indica A. Juss) LÊN NGÀI GẠO (Corcyra Cephalonica St.) Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: Th.S. LÊ THỊ THANH PHƢỢNG LÊ THỊ DIỆP PHỤNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/ 2006
LỜI CÁM ƠN ! Trƣớc tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trƣờng, cùng quý Thầy cô thuộc khoa Công Nghệ Sinh Học, Trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, đã truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm, chuyên môn quý báu trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cô Lê Thị Thanh Phƣợng, Viện Sinh Học Nhiệt Đới đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cũng nhƣ đóng góp những ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn này. Xin cảm ơn ban giám đốc, toàn thể các thầy cô, anh chị, phòng ban trong Viện Sinh Học Nhiệt Đới đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực tập tại Viện. Xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong những năm tháng học tập tại trƣờng. Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn và biết ơn sâu sắc đến các bậc sinh thành, những ngƣời đã nuôi dạy tôi nên ngƣời, các anh, chị và các em trong gia đình đã luôn động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Chân thành cám ơn Sinh viên Lê Thị Diệp Phụng
TÓM TẮT Đề tài “ Nghiên cứu tạo chế phẩm viên nén từ nhân hạt neem (Azadirachta Indica A. Juss) để phòng trừ ngài gạo (Corcyra Cephalonica St.)” đƣợc thực hiện tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng 2 tới tháng 7/2006. Trong đó 4 chế phẩm (ký hiệu là NV1, NV2, NV3, NV4) đƣợc tạo từ dầu neem 10 % phối hợp với dịch chiết bánh dầu ở bốn nồng độ 5 – 10 – 15 – 20 %, trên nền bột talc có kết hợp thêm dầu thông và chất bảo quản BHT (butylhydroxi toluene), đƣợc thử nghiệm hiệu lực đối với ngài gạo. Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại trong điều kiện phòng thí nghiệm. Số liệu đƣợc xử lý theo phƣơng pháp phân tích biến lƣợng ANOVA và phân nhóm xếp hạng các nghiệm thức bằng trắc nghiệm Duncan. Trị số LD50 đƣợc tính theo phƣơng pháp phân tích probit. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau: + Kết quả phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) cho hàm lƣợng azadirachtin, nimbin và salannin tƣơng ứng là 930,69 ppm; 262,58 ppm và 1027,48 ppm trong dầu neem và 7703,61 ppm; 841,09 ppm và 3214,56 ppm trong dịch chiết bánh dầu. + Kết quả thử nghiệm bƣớc đầu trên ngài gạo (Corcyra cephalonica St.) cho thấy các chế phẩm đều có khả năng ức chế ngài gạo theo nhiều phƣơng thức và mức độ khác nhau * Gây chết: giá trị LC50 của các chế phẩm ở thời điểm 7 ngày sau xử lý đƣợc xác định là 0,8948; 0,3503; 0,1948 và 0,1881 g/ dm3, tƣơng ứng với NV1, NV2, NV3 và NV4. * Ức chế sinh sản: Chế phẩm NV3 và NV4 có hiệu lực ức chế sức sinh sản của ngài gạo (thông qua giảm số lƣợng trứng và tỉ lệ trứng nở) mạnh hơn nhiều so với chế phẩm NV2 và NV1. Các nghiệm thức xử lý chế phẩm đều khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng. * Ngoài ra, các chế phẩm cũng gây biến dạng thành trùng và làm giảm có ý nghĩa trọng lƣợng nhộng, qua đó góp phần hạn chế sự phát triển của ngài gạo theo thời gian.
MỤC LỤC CHƢƠNG TRANG Trang tựa Lời cảm ơn.......... ............................................................................................. iii Tóm tắt............. ............................................................................................... iv Mục lục………… ............................................................................................ v Danh sách các bảng ......................................................................................... viii Danh sách các hình và biểu đồ ........................................................................ ix 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 1 2. TỔNG QUAN.............................................................................................. 3 2.1. Phân loại và đặc điểm thực vật học ................................................. 3 2.1.1. Phân loại ............................................................................... 3 2.1.2. Đặc điểm thực vật học ......................................................... 4 2.2. Đặc tính sinh thái, kỹ thuật trồng, nhân giống và lai tạo ................. 5 2.2.1. Đặc tính sinh thái ................................................................. 5 2.2.2. Kỹ thuật nhân giống ............................................................. 5 2.2.2.1. Nhân giống tự nhiên ................................................. 5 2.2.2.2. Nhân giống nhân tạo ................................................ 5 2.2.2.3. Nhân giống vô tính ................................................... 6 2.2.3. Chọn lọc và lai tạo ............................................................... 6 2.2.4. Kỹ thuật trồng rừng neem ở nƣớc ta .................................... 7 2.3. Các hoạt chất sinh học chính chiết xuất từ neem............................. 7 2.3.1. Azadirachtin ......................................................................... 8 2.3.2. Salannin ................................................................................ 8 2.3.3. Nimbin ................................................................................. 9 2.3.4. Nimbidin .............................................................................. 9 2.4. Giá trị của cây neem ........................................................................ 10 2.4.1. Dùng làm thuốc bảo vệ thực vật và phân bón ...................... 10 2.4.2. Dùng làm dƣợc liệu .............................................................. 10 2.4.3. Bảo vệ môi trƣờng ............................................................... 11
2.4.4. Những công dụng khác của neem ........................................ 11 2.5. Tình hình cây neem tại Việt Nam .................................................... 11 2.5.1. Tình hình trồng trọt .............................................................. 11 2.5.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng các hoạt chất sinh học trong cây neem ...................................................................... 12 2.6. Tình hình kho ngũ cốc trên thế giới và Việt Nam. Các nhóm côn trùng gây hại. Các phƣơng pháp bảo quản hiện nay ............... 14 2.6.1. Tình hình kho ngũ cốc ......................................................... 14 2.6.1.1. Trên thế giới ............................................................. 14 2.6.1.2. Tại Việt Nam ............................................................ 14 2.6.2. Các côn trùng gây hại kho nông sản và hậu quả .................. 15 2.6.3. Sơ lƣợc về ngài gạo (Corcyra cephalonica St.) ................... 16 2.6.3.1. Ngài gạo (Corcyra cephalonica St.) ........................ 16 2.6.3.2. Phân loại và hình thái ............................................... 16 2.6.3.3. Tác hại của ngài gạo ................................................. 16 2.6.4. Các phƣơng pháp bảo quản kho nông sản hiện nay ............. 18 2.6.4.1. Các phƣơng pháp chung ........................................... 18 2.6.4.2. Bảo quản nông sản bằng phƣơng pháp hóa học ....... 19 2.6.4.3. Một số loại thuốc kiểm soát côn trùng kho hiện nay 19 2.7. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ............................ 20 2.7.1. Nguyên tắc ........................................................................... 20 2.7.2. Những yếu tố ảnh hƣởng ...................................................... 20 2.7.3. Ứng dụng .............................................................................. 21 2.7.3. Các bộ phận chính của máy HPLC ...................................... 21 2.8. Sơ lƣợc về một số chất phụ gia và bảo quản ................................... 21 2.8.1. Các chất chống oxy hóa giúp tăng cƣờng bảo quản ............ 20 2.8.2. Các chất hấp phụ .................................................................. 22 2.8.2.1 Talc ............................................................................ 22 3. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 24 3.1. Nội dung nghiên cứu........................................................................ 24 3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................. 24 3.2.1. Kỹ thuật ép dầu từ nhân hạt neem và chiết xuất hoạt chất
sinh học từ bánh dầu neem .................................................... 24 3.2.2.Định lƣợng các hoạt chất chính trong dầu neem và dịch chiết từ bánh dầu neem .......................................................... 26 3.2.3. Tạo chế phẩm dạng viên nén với hoạt chất chính là dầu neem và dịch chiết bánh dầu ................................................. 27 3.2.4. Phƣơng pháp nhân nuôi ngài gạo trong phòng thí nghiệm .. 28 3.2.5. Thử nghiệm sinh học: đánh giá một số tác động cơ bản của 4 chế phẩm đối với ngài gạo ........................................... 29 3.2.5.1. Vật liệu ..................................................................... 29 3.2.5.2. Phƣơng pháp tiến hành ............................................. 29 3.2.6. Phƣơng pháp đánh giá kết quả ............................................. 30 3.2.7. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm............................................. 30 3.2.8. Phƣơng pháp xử lý số liệu.................................................... 30 4. KẾT QUẢ THẢO LUẬN ........................................................................... 32 4.1. Hiệu suất thu nhận dầu neem bằng phƣơng pháp ép nguội ............. 32 4.2. Kết quả định lƣợng một số hoạt chất chính trong chế phẩm neem ..................................................................................... 32 4.3. Tạo chế phẩm viên nén .................................................................... 33 4.3.1. Chất hấp phụ ........................................................................ 33 4.3.2. Hoạt chất chính .................................................................... 34 4.4. Thử nghiệm chế phẩm ..................................................................... 35 4.4.1. Tác động gây chết của các chế phẩm đối với ngài gạo ........ 35 4.4.2. Động thái gây chết của các chế phẩm đối với ngài gạo ....... 40 4.4.3. Tác động ức chế sinh trƣởng và phát triển ........................... 44 4.4.3.1. Tác động ức chế vũ hóa của các chế phẩm đối với ngài gạo ................................................................................. 45 4.4.3.2. Tác đông gây biến dạng sâu, nhộng, thành trùng ..... 46 4.4.4. Tác động ức chế sinh sản của các chế phẩm đối với ngài gao ................................................................................. 48 5. KẾT LUẬN ĐỀ NGHỊ ................................................................................ 51 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 52 7. PHỤ LỤC
DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 4.1: Hàm lƣợng (ppm) của một số hoạt chất trong dầu neem và dịch chiết bánh dầu ............................................................................ 32 Bảng 4.2: Tỷ lệ (%) ấu trùng chết sau 3 ngày ................................................. 34 Bảng 4.3: Tỷ lệ chết (%) của ấu trùng sau 3 ngày xử lý chế phẩm ................. 35 Bảng 4.4: Độc tính của các chế phẩm đối với ngài gạo (giá trị LD50 ở thời điểm 3 ngày sau xử lý) ................................................................. 37 Bảng 4.5: Tỷ lệ chết (%) của ấu trùng sau 7 ngày xử lý ................................. 38 Bảng 4.6: Độc tính của các chế phẩm đối với ngài gạo (giá trị LD50 ỏ thời điểm 7 ngày sau xử lý) ................................................................. 39 Bảng 4.7: Tỷ lệ (%) thành trùng tạo thành dƣới tác dụng của các chế phẩm........................................................................................................ 45 Bảng 4.8: Số trứng và tỷ lệ nở ......................................................................... 48 Bảng 4.9: Trọng lƣợng nhộng trung bình (g) ở các nghiệm thức xử lý chế phẩm neem 0,5 g .......................................................................... 49
DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ HÌNH TRANG Hình 2.1: Vƣờn neem giống 5 năm tuổi tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Thủ Đức, TP.HCM ................................................................................. 3 Hình 2.2: Các bộ phận chính của cây neem .................................................... 13 Hình 2.3: Ngài gạo........................................................................................... 17 Hình 2.4: Vòng đời ngài gạo ........................................................................... 17 Hình 2.5: Tác hại của ngài gạo ........................................................................ 18 Hình 3.1: Quy trình ép dầu và chiết xuất hoạt chất từ nhân hạt neem ............ 25 Hình 3.2: Một số máy móc trang thiết bị......................................................... 27 Hình 3.3: Quá trình tạo chế phẩm viên nén ..................................................... 28 Hình 3.4: Phƣơng pháp nhân nuôi ngài gạo trong phòng thí nghiệm ............. 29 Hình 3.5: Quá trình tiến hành thí nghiệm ........................................................ 31 Hình 4.1: Kết quả 3 ngày sau xử lý chế phẩm................................................. 37 Hình 4.2: Tác động gây biến dạng của chế phẩm neem .................................. 47 Biểu đồ 4.1: Động thái gây chết của các chế phẩm ở liều xử lý 0,5 g/ dm3 ................................................................................................ 40 Biếu đồ 4.2: Động thái gây chết của các chế phẩm ở liều xử lý 1,0 g/ dm3 ................................................................................................ 41 Biểu đồ 4.3: Động thái gây chết của các chế phẩm ở liều xử lý 1,5 g/ dm3 ................................................................................................ 42 Biểu đồ 4.4: Động thái gây chết của các chế phẩm ở liều xử lý 2,0 g/ dm3 ................................................................................................ 43 Biểu đồ 4.5: Động thái gây chết của các chế phẩm ở liều xử lý 2,5 g/ dm3 ................................................................................................ 44 Biểu đồ 4.6: Trọng lƣợng nhộng trung bình ở các nghiệm thức xử lý chế phẩm neem ở liều lƣợng 0,5 g/ dm3 ............................................. 50
Chƣơng 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt Vấn Đề Đối với ngƣời nông dân, quá trình tạo ra sản phẩm từ lúc trồng trọt tới lúc thu hoạch là cả một quá trình gian nan vất vả, nhƣng quá trình bảo quản sản phẩm sau thu hoạch sao cho không hao hụt về số lƣợng và chất lƣợng cũng là một vấn đề không đơn giản. Ngoài việc bị thiệt hại nặng nề về kinh tế, sản phẩm sau thu hoạch nhiều khi còn bị nhiễm độc tố do vi sinh vật hoặc các đối tƣợng khác tạo ra, gây hại cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Do đó việc bảo quản các nguồn nông sản sau thu hoạch là hết sức cần thiết. Giải quyết tốt vấn đề này sẽ kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm và hạ thấp đƣợc mức thiệt hại có thể xảy ra. Riêng tại nƣớc ta và nhiều nƣớc nhiệt đới khác, côn trùng đƣợc xem là một trong những nguyên nhân gây tổn thất kho lƣơng thực nghiêm trọng nhất. Trong đó ngài gạo (Corcyra cephalonica St.) thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera) là một trong những đối tƣợng khá nguy hiểm do tính dễ thích nghi và sức phá hoại mạnh của chúng. Các thuốc hoá học xử lý côn trùng kho hiện nay tuy vẫn bảo đảm hiệu quả phòng trị nhất định nhƣng lại gây ra những hậu quả nghiêm trọng nhƣ phá vỡ cân bằng sinh học do chúng tiêu diệt cả những loài có ích, gây ra hiện tƣợng bộc phát dịch hại. Ngoài ra, sự lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật cũng là nguyên nhân làm cho nhiều loài dịch hại trở nên kháng thuốc và quan trọng hơn là gây ô nhiễm môi trƣờng, để lại nhiều tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe con ngƣời. Do đó, từ lâu ngƣời ta có xu hƣớng tìm những nguồn thuốc có gốc thảo mộc để thay thế. Trong đó, cây neem (Azadirachta indica A. Juss) với những dẫn xuất của nó đƣợc chứng minh là có hiệu quả cao trong kiểm soát côn trùng mà không gây hại cho các loài thiên địch và không ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng. Nhiều kết quả nghiên cứu trƣớc của Viện Sinh Học Nhiệt Đới đã cho thấy một số dịch chiết hạt neem có nguồn gốc Việt Nam (Ninh Thuận) có khả năng phòng trị nhiều loài côn trùng và vi nấm (Vũ Đăng Khánh, 2003; Lê Thị Thanh Phƣợng, 2004). Vì vậy, đề tài tiếp tục mở ra hƣớng nghiên cứu sử dụng dầu ép và chiết xuất bánh dầu
để làm nguyên liệu sản xuất thuốc phòng trị côn trùng kho nói chung hay phòng trị ngài gạo nói riêng. Nghiên cứu nhằm nâng cao khả năng xông hơi của các hoạt chất neem, đảm bảo hiệu quả lâu bền của sản phẩm và sự tiện lợi, an toàn trong khâu xử lý là một trong những mục tiêu chính của đề tài này. 1.2. Giới Hạn Đề Tài Do hạn chế về thời gian, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu chế tạo và đánh giá hiệu lực của chế phẩm xông hơi từ nhân hạt neem đối với ngài gạo ở điều kiện phòng thí nghiệm. 1.3. Địa Điểm Và Thời Gian Thực Hiện Đề Tài Đề tài đƣợc thực hiên tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới (Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh) trong thời gian từ tháng 2 tới tháng7.
Chƣơng 2 TỔNG QUAN 2.1. Phân loại và đặc điểm thực vật học (Dennis, 1992; schmutterer, 1996) 2.1.1. Phân loại Cây neem có tên khoa học là Azadirachta indica A. Juss. Thuộc: Bộ: Rutales Bộ phụ: Rutineae Họ: Meliaceae Họ phụ: Melioideae Tộc: Melieae Giống: Azadirachta Loài: Indica Hình 2.1 Vƣờn neem giống 5 năm tuổi tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Thủ Đức, TP. HCM Có ba cây tƣơng tự với cây Azadirachta indica A. Juss đó là: Melia azadirachta L., Melia indica, Antelaca azadirachta. Ngƣời ta thƣờng hay lẫn lộn giữa cây neem và cây Melia azadirachta L. nhiều nhất bởi hình dáng bên ngoài của chúng hơi giống nhau. Nhƣng thực ra chúng dễ dàng đƣợc phân biệt dựa vào đặc điểm của lá: Azadirachta indica A. Juss có lá kép lông chim một lần, trong khi đó Melia azadirachta L có lá kép lông chim hai lần. Cây neem có rất nhiều tên gọi tùy theo từng nƣớc và địa phƣơng. Riêng tại Ấn Độ, cây neem có hơn 100 tên khác nhau tùy theo vùng nhƣ: neem, nim, vepa, nimba, vembu, limba... Tại Pakistan, cây Azadirachta indica đƣợc gọi là Nimmi, ở Đức gọi là Indischer zedrach, ở Myanma (Burma) gọi là Tamarkha. Tại Việt Nam, do đặc tính chịu hạn của cây neem nên Giáo Sƣ Tiến Sĩ Lâm Công Định, ngƣời đầu tiên đem
giống cây này từ Senegan về Việt Nam (1981) đã đặt tên Việt Nam cho nó là “cây xoan chịu hạn”. 2.1.2. Đặc điểm thực vật học Azadirachta indica A Juss là loài cây thân gỗ, phát triển nhanh, ƣa ánh sáng. Cây cao trung bình 15 - 20 m, ở điều kiện thích hợp cây có thể đạt tới 35 - 40 m. Thân cây thẳng tròn, có thể đạt đƣờng kính 1,5 – 3,5 m. Vỏ cây cứng, nứt nẻ, có vảy, màu nâu đỏ, chứa khoảng 14 % tannin. Nhựa cây có màu trắng. Tâm gỗ có màu hơi đỏ và khi để lâu trong không khí trở nên nâu đỏ. Gỗ có những đặc tính giống gỗ gụ với những đƣờng vân nổi khá đẹp, rất bền và ít bị mối mọt. Neem là cây thƣờng xanh với tán lá rộng và cành lá xum xuê. Vào mùa khô, lá cây hơi vàng nhƣng khi mùa mƣa tới cây lập tức xanh tƣơi trở lại và đâm chồi nảy lộc. Trong điều kiện khắc nghiệt nhƣ hạn hán kéo dài, cây có thể rụng lá một phần hay rụng toàn bộ. Cây neem có lá kép lông chim một lần, dài khoảng 20 - 40 cm, gồm 7 - 17 cặp lá chét, màu xanh đậm, cuống ngắn, mép lá có răng cƣa. Những lá còn non thì có màu hơi đỏ hoặc tía. Lá neem có chứa khoảng 50 % cacbonhydrate, 20 % chất xơ, 15 % protein, 5 % chất béo, 8 % tro, 2 % canxi và chứa những axit amin thiết yếu khác. Ngoài ra lá neem còn chứa carotene và axit ascorbic. Hoa neem nhỏ, mọc thành chùm, màu trắng, mùi thơm dịu thu hút nhiều ong bƣớm tới thụ phấn. Chùm hoa mọc ra từ nách lá, dài rũ xuống khoãng 25 cm, gồm từ 150 - 250 hoa. Một hoa riêng lẻ có 5 cánh hoa, dài 5 - 6 mm, rộng 8 - 11 mm. Trên một cây có cả hoa đực lẫn hoa lƣỡng tính. Bầu nhụy có 3 ô, ở đáy hoa có 10 bao phấn không có lông. Tuyến mật hình vòng nối với bầu nhụy. Quả hạch hình bầu dục, quả trƣởng thành dài khoảng 1,4 – 2,8 cm, rộng 1,0 - 1,5 cm. Quả chín có màu vàng, với lớp thịt ngọt bao quanh 1 - 2 hạt cứng. Cây neem trồng đƣợc 3 - 5 năm bắt đầu ra hoa kết quả. Tuy nhiên, năng suất quả cao và ổn định lúc cây khoảng 10 năm tuổi, từ 30 - 50 kg quả/ cây. Thời gian từ lúc nở hoa tới lúc quả chín khoảng 10 - 12 tuần, trong đó từ lúc quả còn xanh tới lúc quả chín khoảng 4 – 8 tuần. Hạt neem bao gồm vỏ và nhân hạt. Vỏ hạt cứng, thông thƣờng có 1 - 2 nhân hạt bao bọc bởi lớp vỏ lụa màu nâu. Chiều dài hạt khoảng 0,9 - 2,2 cm, chiều rộng 0,5 -
0,8 cm. Hạt sẽ giảm tỉ lệ nảy mầm từ 2 - 3 tuần sau khi thu hoạch. Thời han cất trữ hạt giống không nên quá sáu tháng. Trong năm đầu tiên, cây neem thƣờng phát triển chậm. Từ năm thứ hai trở đi, cây phát triển nhanh hơn. Trong điều kiện thuận lợi, cây neem có thể sống lên đến 150 - 200 năm. 2.2. Đặc tính sinh thái, kỹ thuật trồng, nhân giống và lai tạo 2.2.1. Đặc tính sinh thái. Theo Dennis (2002); Terwari (1992); Gunasena và Marambe (1998), cây có thể phát triển tới chiều cao 30 m và đạt chu vi 2,5 m, có thể sống trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt của môi trƣờng nơi mà những loài cây khác không thể sống đƣợc: * Khí hậu: neem thích nghi với mọi loại khí hậu, có thể sống sót trong điều kiện o thời tiết vô cùng khắc nghiệt, nơi nhiệt độ có thể lên tới 50 C Và hạ xuống 0oC ở độ cao 1500 m so với mặt nƣớc biển. * Loại đất: neem có thể phát triển mọi nơi trong vùng đất thấp nhiệt đới, có thể sống ở nơi đất nghèo dinh dƣỡng, khô, cứng, nông, đất cát pha sét, đất cát cố định, đất mặn, đất kiềm với pH lên tới 8,5. Neem có khả năng làm giàu dinh dƣỡng cho đất, tích tụ nƣớc cho vùng đất mà nó sinh sống, đồng thời trung hòa đất axit. * Nhu cầu nƣớc: neem cần ít nƣớc và ƣa ánh sáng, phát triển tốt nhất ở vùng có lƣợng mƣa hằng năm 400 – 1200 mm. Tuy nhiên, nó vẫn có thể sống tốt ở nơi có lƣợng mƣa thấp 200 - 250 mm. Cây neem không thể sống đƣợc trong điều kiện băng tuyết hay lạnh giá kéo dài, hoặc nơi ngập nƣớc. 2.2.2 Kỹ thuật nhân giống (Schmutterer, 1996) 2.2.2.1 Nhân giống tự nhiên Neem có thể mọc tự nhiên từ hạt hoặc từ rễ. Chim, dơi đóng vai trò quan trọng trong phát tán hạt qua việc ăn trái tƣơi sau đó khạc ra hạt rơi vãi khắp nơi, khỉ và những loài chim lớn ăn trái neem sau đó thải ra phân có lẫn hạt neem. 2.2.2.2. Nhân giống nhân tạo Có nhiều phƣơng pháp trong nhân giống nhân tạo: - Gieo hạt trực tiếp Hạt giống sau khi thu hái bảo quản 2 - 3 tuần thì đem xử lý để gieo nhằm đảm bảo tỉ lệ nảy mầm. Thời han cất trữ hạt giống không nên để quá 6 tháng, trong trƣờng
hợp bảo quản trong tủ lanh có thể kéo dài thêm vài tháng. Tuy nhiên, một vài chứng minh, hạt cất trong kho có thể nảy mầm sau 5 năm với tỉ lệ sống sót lên tới 42 %. - Trồng bầu Hạt đƣợc gieo trong bầu ở vƣờn ƣơm.Tùy vào nhiệt độ và việc cung cấp nƣớc mà hạt sẽ nảy mầm sau 8 - 15 ngày. 2.2.2.3. Nhân giống vô tính * Nuôi cấy mô: tạo cây con từ mô sẹo lá chét, lá mầm, đoạn thân, cuống lá…trong môi trƣờng “Murashige và Skoop” có bổ sung cytokinnins. Thông thƣờng cây con có thể trồng ra đất sau 12 tuần khi cây đạt chiều cao 7,5 - 10 cm và rễ cái dài khoảng 15 cm. Nếu trồng trong mùa mƣa và kiểm soát cỏ dại tốt thì tỉ lệ sống sót sẽ rất cao. * Chiết ghép Phƣơng pháp này đã đƣợc thực hiện ở Ấn Độ và một số nƣớc khác. Chuẩn bị gốc ghép từ cây giống 1 - 2 tuổi (chiều dài rễ đạt khoảng 22 cm) và cành ghép khoảng 5 cm. Ghép cành lên gốc rồi quấn lại bằng bao đay, giữ trong bóng râm cho tới khi trồng, rễ và chồi phải đƣợc tỉa bớt trƣớc khi đem trồng. * Giâm cành Cành neem đƣợc giâm trong túi PE từ 6 tháng tới 1 năm có thể đem trồng. Tuy nhiên nhƣợc điểm là cành giâm không phát triển rễ cọc, nên khi gặp điều kiện bất lợi của môi trƣờng nhƣ gió bão, cây dễ bị bật gốc và đổ ngã. Điều này cũng dễ xảy ra đối với cây nuôi cấy mô hiện nay. 2.2.3. Chọn lọc và lai tạo Các nghiên cứu chọn lọc và lai tạo hiện nay nhằm mục đích tạo đƣợc cây neem cho năng suất quả cao cũng nhƣ hàm lƣợng dầu và các hoạt chất sinh học cao. Tuy nhiên, các nghiên cứu dựa vào yếu tố di truyền để tạo ra những cây có tính trạng tốt cho đến nay vẫn chƣa thu đƣợc kết quả khả quan. Phƣơng pháp lai tạo giữa những loài Azadirachta khác nhau để tạo ra cây lai có tính trạng tốt cũng đã đƣợc tiến hành, nhƣng tới nay vẫn chƣa có kết quả gì nổi bật. 2.2.4. Kĩ thuật trồng rừng neem ở nƣớc ta (Lâm Công Định, 1985, 1991; Bùi Anh Tuấn, 2003)
Neem đƣợc trồng với mật độ: 1100 cây/ ha, kích thƣớc hố 40 × 40 × 40 cm, kỹ thuật đào hố, lấp hố, trồng tƣơng tự nhƣ những loài cây khác, cách thức phối hợp và bố trí cây trồng cụ thể nhƣ sau: * Trồng hỗn giao giữa xoan chịu hạn với keo lá tràm, mât độ 1100 cây/ ha (keo lá tràm 550 cây/ ha + xoan chịu hạn 550 cây/ ha), phối hợp cây trồng theo hàng. Mục đích trồng keo lá tràm để che chắn gió, cải tạo đất, tạo điều kiện ban đầu cho xoan sinh trƣởng và phát triển thuận lợi. * Trồng theo mô hình nông lâm kết hợp theo hai phƣơng pháp sau: - Trồng theo băng: trồng cây rừng và cây nông nghiệp theo từng băng xen kẽ nhau. Trên băng trồng rừng, tiến hành trồng keo lá tràm và neem hỗn giao với mật độ 1100 cây/ ha. Phƣơng pháp này bên cạnh việc đem lại lợi ích kinh tế còn kết hợp việc chăm sóc cây nông nghiệp để chăm sóc và bảo vệ cây lâm nghiệp, cho nên cây lâm nghiệp sinh trƣởng rất tốt. - Trồng theo lƣới ô vuông: đƣợc thực hiện bằng cách bố trí trồng rừng xung quanh, ở giữa chừa lại để sản xuất nông nghiệp. Diện tích trồng rừng và diện tích sản xuất nông nghiệp bằng nhau. Ƣu điểm của phƣơng pháp là vành đai rừng xung quanh sẽ bảo vệ đƣợc cây nông nghiệp khỏi các dịch hại nhƣ bệnh do nấm, vi khuẩn…. Hai mô hình trên đã thành công tại tỉnh Ninh Thuận. Cây nông nghiệp có năng suất ổn định, không bị sâu rầy phá hoại, cây lâm nghiệp sinh trƣởng và phát triển thuận lợi. 2.3. Các hoạt chất sinh học chính chiết xuất từ cây neem Từ neem, ngƣời ta đã chiết xuất ra rất nhiều hợp chất có khả năng phòng trừ nhiều loài côn trùng, bên cạnh đó, chúng còn đƣợc dùng để làm thuốc sát trùng, thuốc giảm đau, thuốc ngừa thai, mỹ phẩm…và nhiều ứng dụng thực tiễn khác. Cho đến nay, ngƣời ta đã chứng minh là neem có khả năng ức chế hơn 400 loài dịch hại, bao gồm: côn trùng, nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng. Trong đó, azadirachtin, nimbin, salannin, nimbidin là những hoạt chất sinh học có tác dụng phòng trị côn trùng, đƣợc chiết chủ yếu từ hạt neem (Dennis, 1992; Gupta và Sharma, 1998) 2.3.1. Azadirachtin Azadirachtin là một trong những hoạt chất đầu tiên đƣợc tách chiết từ neem, có
công thức phân tử C35H44O16, đƣợc công nhận là có hoạt tính ngán ăn mạnh đối với nhiều loại côn trùng. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy nó có hiệu lực tới 90 % đối với nhiều loài sâu bọ. Azadirachtin không giết chết côn trùng một cách trực tiếp mà thay vào đó nó ngăn chặn và phá vỡ quá trình sinh trƣởng và sinh sản của côn trùng gây hại. Azadirachtin có cấu trúc và hình dạng tƣơng tự với nhiều loại hormone quan trọng trong cơ thể côn trùng, nên chúng có khả năng làm xáo trộn hệ nội tiết, gây ra những rối loạn trao đổi chất trong cơ thể côn trùng. Azadirachtin tập trung chủ yếu trong nhân hạt neem, trung bình 2 - 4 mg/ 1g nhân hạt neem, chiếm 0,2 – 0,8 % trọng lƣợng hạt. Ngoài ra azadirachtin cũng có trong lá và thân cây neem nhƣng hàm lƣợng rất thấp. Do những đặc tính trên mà azadirachtin đƣợc sử dụng để sản xuất thuốc trừ sâu thay thế cho thuốc hoá học, có hiệu quả cao, ít độc đối với ngƣời, gia súc và không ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng. Cấu trúc của Azadirachtin 2.3.2. Salannin Salannin cũng có hoạt tính gây ngán ăn mạnh và đặc biệt là chống lại sự lột xác của côn trùng. Trong hạt, hàm lƣợng salannin thƣờng ở trong khoảng 15 - 1247 mg/ g (Eeswara và cộng sự, 1996). Ngoài ra salannin còn đƣợc tách chiết từ cây M. azedarach và M. volkensii .