Thuốc bảo vệ thực vật thân thiện môi trường

Đề tài “Nghiên cứu, chiết tách các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên ứng dụng làm thuốc bảo vệ thực vật” đã được trao giải Nhì trong cuộc thi Nghiên cứu sáng tạo trẻ của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2018. Tác giả đề tài là 5 sinh viên của Viện Kỹ thuật hóa học, do Phan Như Ngọc làm trưởng nhóm.

Ý tưởng về một loại hoạt chất vừa có thể bảo vệ cây cối, mùa màng, vừa an toàn cho người sử dụng đã được Như Ngọc nung nấu từ khi còn là học sinh trung học cơ sở. Tham gia cuộc thi Nghiên cứu sáng tạo trẻ do nhà trường tổ chức, Như Ngọc đã tập hợp 4 sinh viên cùng chí hướng, tạo nên nhóm EC (Environmental Chemistry - Hóa học môi trường).

Nhóm đã nghiên cứu một số tài liệu, đặc biệt là cuốn sách về các bài thuốc dân gian của tác giả Đỗ Tất Lợi và biết rằng hạt củ đậu là một trong những loại hạt có chứa chất rotenone, có thể dùng làm thuốc trừ sâu. Một số loài cây khác cũng có thành phần này, tuy nhiên, ở khu vực Hà Nội nói riêng và miền Bắc nói chung có sẵn cây củ đậu.

Theo Minh Thương, một thành viên của nhóm, cây củ đậu dễ trồng. Người dân thường lấy củ để ăn, hạt củ đậu có tỷ lệ rotenone khoảng 0,56-1,01%, hay được dùng chữa một vài bệnh ngoài da. Còn trên thế giới, rotenone được sử dụng như một loại thuốc trừ sâu hữu cơ, bằng cách tác động đến hệ hô hấp của côn trùng như ruồi, muỗi, rệp, mọt...

Nó không gây độc cho người qua đường tiêu hóa, vì vậy được sử dụng khá phổ biến trong các nông trại ở châu Âu, Mỹ. Trong khi đó, ở Việt Nam, nói chung rotenone chưa được sử dụng nhiều và người nông dân còn chưa biết về công dụng của nó. Do chưa sản xuất được rotenone, phải nhập khẩu nên rotenone có giá thành cao so với túi tiền của bà con nông dân.

Các thành viên của nhóm nhận định, một nước nông nghiệp có khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa rất thích hợp cho sâu bệnh phát triển. Thị trường đang rất cần những sản phẩm sạch, bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm, trong khi các hóa chất bảo vệ thực vật không thể đáp ứng được điều đó. Việc sử dụng rộng rãi rotenone - thuốc trừ sâu sinh học trong nông nghiệp là rất cần thiết, không chỉ bảo đảm năng suất mà còn an toàn với môi trường và con người. Từ đó, nhóm quyết định đi theo hướng nghiên cứu và chiết xuất rotenone từ hạt củ đậu.

Vũ Văn Huy, thành viên nhóm cho biết, nhờ sự giúp đỡ của giáo viên, tìm tòi nghiên cứu thêm tài liệu tiếng Anh, nhóm đã xây dựng quy trình chiết tách rotenone, ứng dụng làm thuốc sinh học, giúp tiết kiệm được 20-30% chi phí cho người nông dân. Để có nguyên liệu đầu vào, nhóm đã tập trung thu hoạch hạt củ đậu trên các vùng ở Hà Nội và lân cận. Hạt thu được phải đem đi rửa, sấy, phơi khô khoảng 40 độ, sau đó đem nghiền mịn, ngâm trong dung môi ethanol 96 độ, xử lý siêu âm để lọc và thu được hỗn hợp cần thiết.

Sau nhiều tháng nghiên cứu với tổng kinh phí 7 triệu đồng, nhóm EC đã chế ra được thuốc trừ sâu với giá thành 55.000 đồng/100cc, sử dụng được cho một sào ruộng. Khi đem thử nghiệm tại vườn rau của Học viện Nông nghiệp Việt Nam, sản phẩm đem lại hiệu quả bất ngờ.

Trưởng nhóm Phan Như Ngọc cho biết, ưu điểm của sản phẩm là không gây độc hại môi trường, diệt côn trùng nhanh, đặc biệt là trị các loại sâu ăn tạp, sâu khoang hại rau, sâu tơ, sâu xanh da láng, dòi đục lá, bọ trĩ trên dưa hấu, nhện đỏ trên cam, rầy xanh… Ở nồng độ cao 15%, tỷ lệ sâu chết ngay đạt 85%, còn khi pha loãng dưới 1% thì chỉ có tác dụng xua đuổi sâu, không gây chết.

Phan Như Ngọc chia sẻ thêm, hiện mỗi người trong nhóm đang theo đuổi một ngành học khác nhau, tuy nhiên đề tài vẫn tiếp tục được giao cho các nhóm sinh viên khóa dưới thực hiện để cải tiến chất lượng sản phẩm. Hướng nghiên cứu của nhóm mở rộng sang cả thân và lá củ đậu nhằm mục đích tận dụng được lượng phế phẩm dư thừa, hoàn thiện sản phẩm.