Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ trên ruộng lúa nước vùng đồng bằng sông Hồng

Brown, 1978– dẫn theo Ashton 1981 [34].Để hiểu rõ được mối tương tác giữa thuốc trừ cỏ với các yếu tố ngoạicảnh, từ đó có cơ sở lựa chọn và xây dựng quy trình kỹ thuật sử dụng chúngmột c

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Mặc dù cho đến nay vẫn có nhiều quan điểm khác nhau về sử dụngthuốc bảo vệ thực vật (BVTV) trong sản xuất Nông nghiệp, thuốc BVTV nóichung và thuốc trừ cỏ nói riêng đã góp một phần đáng kể vào việc bảo vệ vàtăng năng suất các loại cây trồng trong nền nông nghiệp hiện đại trên thế giớitrong đó có Việt Nam Ở các nước trên thế giới, ngay từ khi có sự ra đời củathuốc trừ cỏ đầu tiên là 2,4D, việc sử dụng chúng đã trở nên khá phổ biến và

có thể coi là một biện pháp không thể thiếu được trong sản xuất Nông nghiệp

Ở nước ta, mặc dù thuốc trừ cỏ đã bắt đầu được sử dụng từ cuối thập kỷ 60nhưng chỉ thực sự được nông dân quan tâm ứng dụng nhiều vào cuối thập kỷ

90 của thế kỷ 20 do nhu cầu giải phóng sức lao động nông nghiệp phục vụquá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá Theo số liệu thống kê năm 2010, lượngthuốc trừ cỏ được sử dụng ở nước ta là 28.169 tấn, chiếm 38,8% tổng lượngthuốc BVTV và cao gấp 4,32 lần so với lượng dùng của năm 2000 (NguyễnHồng Sơn, 2002; 2011), Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn [75], [12]

Tuy nhiên để phát huy được tác dụng, các thuốc trừ cỏ đều phải trải quaquá trình xâm nhập, vận chuyển đến trung tâm hoạt động, phân giải và hoạthoá Theo Alden (1962) [33], các quá trình này chịu tác động rất lớn của cácyếu tố ngoại cảnh bao gồm các yếu tố vô sinh như nhiệt độ, ẩm độ không khí,lượng mưa, ánh sáng, ẩm độ và thành phần cơ giới đất cũng như các yếu tố hữusinh như hệ vi sinh vật đất v.v Các kết quả nghiên cứu trên thế giới cũng chobiết khả năng chọn lọc của một loại thuốc trừ cỏ đối với một loài cây trồng chỉnằm trong một giới hạn nhất định, giới hạn này được xác định bởi mối tương tácphức hợp giữa cây trồng, thuốc trừ cỏ và môi trường (Ashton, 1981) [34]

Mặt khác, bên cạnh tác dụng phòng trừ cỏ dại, bản thân các thuốc trừ

cỏ cũng có nhiều tác động đến hệ sinh thái đồng ruộng đặc biệt là các nhóm

sinh vật chức năng như động vật thuỷ sinh, vi sinh vật đất hay các loài côntrùng thiên địch bắt mồi, lý tính và hoá tính của đất v.v (W A Brown, 1978)– dẫn theo Ashton (1981) [34].

Để hiểu rõ được mối tương tác giữa thuốc trừ cỏ với các yếu tố ngoạicảnh, từ đó có cơ sở lựa chọn và xây dựng quy trình kỹ thuật sử dụng chúngmột cách hiệu quả và an toàn nhất cho cây trồng và hệ sinh thái nông nghiệp,ngay từ khi thuốc trừ cỏ được đưa vào sử dụng, trên thế giới đã có nhiều côngtrình đi sâu nghiên cứu về sinh thái của thuốc trừ cỏ bao gồm tác động củathuốc đến môi trường và ngược lại, tiêu biểu như A W.A Brown (1978);Cessna et al (1993) – dẫn theo Ashton (1981) [34]

Trong khi đó, ở nước ta hầu như chưa có công trình nghiên cứu nàomang tính hệ thống về sinh thái của thuốc trừ cỏ Mặc dù mỗi loại thuốc đềuđược các Công ty khuyến cáo chỉ sử dụng trong một phạm vi nhất định,song do khó làm chủ được các yếu tố ngoại cảnh khi sử dụng cũng nhưthiếu hiểu biết đầy đủ về mối tương tác của các yếu tố ngoại cảnh tới độ antoàn và hiệu quả của thuốc để lựa chọn các loại thuốc có phạm vi ứng dụngrộng, ít xảy ra rủi ro nên gần đây đã có nhiều vụ ngộ độc do thuốc trừ cỏgây ra trên diện rộng

Bên cạnh đó, chúng ta cũng chưa có những đánh giá đầy đủ về tác độngcủa thuốc đến hệ sinh thái nông nghiệp, do đó gần đây đã có rất nhiều ngườibăn khoăn và có ý kiến khác nhau về tác động của thuốc trừ cỏ đến lý, hoátính đất và môi trường sinh thái

Vì những lý do trên, việc hình thành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ trên ruộng lúa nước vùng đồng bằng sông Hồng” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

quan trọng, góp phần lựa chọn được các loại thuốc phù hợp và xây dựng đượcquy trình sử dụng an toàn và hiệu quả thuốc trừ cỏ trên ruộng lúa ở nước ta

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu chung

Xác định được các loại thuốc trừ cỏ và phạm vi ứng dụng của chúng đểnâng cao hiệu quả sử dụng và giảm thiểu tác động môi trường, góp phần pháttriển bền vững sản xuất lúa ở nước ta

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được mức độ ảnh hưởng của một số yếu tố ngoại cảnh chủyếu đến độ an toàn và hiệu quả các nhóm thuốc trừ cỏ đang sử dụng phổ biếntrong sản xuất để có cơ sở lựa chọn các loại thuốc có tính dẻo sinh thái cao;

- Đánh giá được tác động của thuốc đến lý, hoá tính đất và các nhómsinh vật chức năng chính trong hệ sinh thái ruộng lúa nước, từ đó lựa chọnđược các nhóm thuốc thân thiện với môi trường;

- Đề xuất được hướng dẫn ứng dụng các thuốc trừ cỏ trong sản xuất lúanước cho vùng đồng bằng sông Hồng

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

đó tạo lập cơ sở cho việc xây dựng quy trình lựa chọn và sử dụng các loạithuốc trừ cỏ một cách an toàn và hiệu quả nhất đối với từng điều kiện sinhthái và điều kiện ứng dụng cụ thể ở nước ta

Kết quả nghiên cứu của đề tài cũng giúp cho việc định hướng cácnghiên cứu tiếp theo và phát triển các loại thuốc trừ cỏ an toàn, hiệu quả trên

cơ sở hiểu biết đầy đủ về mối tương tác qua lại giữa các nhóm thuốc trừ cỏvới môi trường và các yếu tố ngoại cảnh

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Các dẫn liệu khoa học từ kết quả nghiên cứu của đề tài và quy trình lựachọn, sử dụng thuốc trừ cỏ trên lúa sẽ giúp các cơ quan quản lý có thông tinkhoa học phục vụ cho công tác quản lý đăng ký và sử dụng thuốc trừ cỏ.Đồng thời, các kết quả cũng giúp cho cơ quan chỉ đạo sản xuất, cơ quankhuyến nông hướng dẫn nông dân lựa chọn được các loại thuốc trừ cỏ và kỹthuật sử dụng phù hợp cho từng điều kiện sinh thái, điều kiện ứng dụng cụ thểcủa ruộng lúa nước, từ đó nâng cao hiệu quả, tránh được rủi ro trong quá trình

sử dụng cũng như giảm thiểu tác động môi trường của các thuốc trừ cỏ

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các nghiên cứu được tiến hành trên lúa cấy và lúa gieo thẳng với 8hoạt chất trừ cỏ đại diện cho các nhóm thuốc đang được sử dụng phổ biếntrong sản xuất hiện nay

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành trên cây lúa nước ở vùng đồng bằng sông Hồng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Cùng với quá trình phát triển sản xuất, mở rộng diện tích, thâm canhtăng năng suất cây trồng và nhu cầu tiết kiệm nhân lực lao động phục vụ côngnghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, nhu cầu sử dụng thuốc trừ cỏ ở ViệtNam ngày càng có xu hướng gia tăng, đưa lượng thuốc trừ cỏ lên ngang bằng

hoặc cao hơn thuốc trừ sâu, bệnh Tuy nhiên, quá trình sử dụng của thuốc trừ

cỏ trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam hiện đang gặp một số trở ngại nhấtđịnh, trong đó trở ngại lớn nhất là việc mất ổn định về độ an toàn và hiệu lựcphòng trừ mà một trong những nguyên nhân khá quan trọng là thiếu sự hiểubiết đầy đủ về kỹ thuật ứng dụng và tác động qua lại giữa thuốc trừ cỏ với cácyếu tố vô sinh như đất đai, thời tiết, khí hậu cũng như các yếu tố hữu sinh như

cỏ dại, cây trồng v.v…Theo Ashton (1981) [34] khả năng chọn lọc của mộtloài thực vật với thuốc trừ cỏ phụ thuộc vào mối tương tác phức hợp giữa câytrồng, thuốc trừ cỏ và môi trường

- Vai trò của thực vật: có 7 yếu tố sinh thái chính ảnh hưởng đến phảnứng của thực vật (kể cả cây trồng và cỏ dại) đối với thuốc trừ cỏ đó là: tuổicây, tốc độ tăng trưởng, hình thái học, quá trình sinh lý, sinh hoá, quá trìnhhoá sinh và bản chất di truyền

- Vai trò của thuốc trừ cỏ: khả năng chọn lọc của các thuốc trừ cỏ phụthuộc rất nhiều vào cấu trúc phân tử, nồng độ thuốc, dạng thuốc và phươngpháp ứng dụng

- Vai trò của các yếu tố môi trường: các yếu tố ngoại cảnh chủ yếu tácđộng đến tính chọn lọc của thuốc bao gồm: đất đai, mưa hoặc mực nước tưới

và nhiệt độ

Không chỉ chịu tác động của hệ sinh thái nông nghiệp, bản thân cácthuốc trừ cỏ dù ở mức độ nào cũng có nhiều tác động đến hệ sinh thái đồngruộng đặc biệt là các nhóm sinh vật chức năng như động vật thuỷ sinh, vi sinhvật đất hay các loài côn trùng thiên địch bắt mồi (W A Brown, 1978) – dẫntheo Ashton (1981) [34] Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc rất nhiều vào bản chấtcủa thuốc, tần suất sử dụng, điều kiện môi trường khi ứng dụng và đối tượngchịu tác động Bên cạnh tác động trực tiếp, thuốc trừ cỏ cũng có thể tác độngđến các sinh vật trên đồng ruộng thông qua chuỗi dinh dưỡng cây trồng – sâuhại và thiên địch

Như vậy, việc tìm hiểu tác động của các yếu tố ngoại cảnh đến độ antoàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ cũng như tác động của thuốc đến lý, hoátính đất và các nhóm sinh vật chức năng trên đồng ruộng là có cơ sở khoahọc, góp phần vào việc lựa chọn và sử dụng an toàn, hiệu quả thuốc trừ cỏtrong sản xuất

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thuốc trừ cỏ

1.2.1.1 Nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, cỏ dại luôn được các nhà khoa học xác định là một đốitượng dịch hại quan trọng, ngăn cản quá trình mở rộng diện tích và thâm canhtăng năng suất cây trồng Do vậy việc phòng trừ cỏ dại luôn gắn liền với hoạtđộng sản xuất nông nghiệp Trước năm 1945, biện pháp trừ cỏ cho lúa được

áp dụng chủ yếu trên thế giới vẫn là biện pháp thủ công Tuy có những ưuđiểm nhất định là phòng trừ triệt để cỏ dại, không làm phát sinh tính khángthuốc, không làm xói mòn đất, tăng cường sinh trưởng cho cây trồng vàkhông gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là nguồn nước (Sarkar, 1983) [72],song biện pháp này đòi hỏi một lượng lớn nhân công lao động do đó nó khôngcần thực sự phù hợp khi sản xuất phát triển ở mức độ cao cũng như không đáp

ứng được quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá của nền sản xuất nôngnghiệp ở các nước đặc biệt là các nước phát triển

Trong bối cảnh đó, thuốc trừ cỏ đã đóng một vai trò quan trọng trongnền sản xuất lúa nói riêng và sản xuất nông nghiệp nói chung trên toàn thế

giới Kể từ khi các sản phẩm đầu tiên là 2,4 D, MCPA được đưa vào sử dụng

năm 1951 để trừ cỏ lá rộng và cói lác, sau đó là Propanil để trừ cỏ hoà thảo(1960), thuốc trừ cỏ được sử dụng phổ biến khắp châu Âu và được coi nhưmột cứu cánh cho sản xuất lúa nói riêng và sản xuất nông nghiệp nói chung(Baker, 1970 - dẫn theo Hoàng Anh Cung, 1980; De Datta, 1983; Ho, 1995;Labrada, 1977a; Naylor, 1996) [15], [40], [47], [56], [66] Nếu đến năm 1971,tổng chi phí cho thuốc trừ cỏ trên thế giới chỉ chiếm 1.131 triệu USD thì năm

1974 đã tăng lên 2.190 triệu USD, năm 1980 là 3.422 triệu USD (theoLabrada, 1977; Prasan Vongsaroj, 1995 [57], [69]

Xét về lợi ích trước mắt thì thuốc trừ cỏ được coi là một biện pháp thựctiễn, có hiệu quả kỹ thuật và kinh tế đối với sản xuất lúa nói riêng và sản xuấtnông nghiệp nói chung vì vậy lượng thuốc trừ cỏ được sử dụng trên lúa luôn

có xu hướng tăng lên mạnh mẽ Chỉ trong thập kỷ 70, diện tích sử dụng thuốctrừ cỏ trên lúa ở Italy tăng bình quân 1,6 lần/ năm Đến thập kỷ 90, hầu như100% diện tích sử dụng ở các nước công nghiệp (Labrada, 1997a) [56] Ở một

số nước châu Á như Thái Lan, Philippines, Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia,tổng lượng thuốc trừ cỏ sử dụng cho lúa trong năm 1993 theo đánh giá là 1,2

tỷ đô la Mỹ (Chao Xian Zhan, 1998) [36] Chỉ riêng ở Nhật Bản, lượng thuốctrừ cỏ sử dụng cho lúa nước chiếm 56,3% toàn thế giới Sự tăng lên này đãđẩy chi phí thuốc trừ cỏ lên ngang bằng hoặc cao hơn so với thuốc trừ sâu vàthuốc trừ bệnh Cho đến năm 1988, thị trường thuốc trừ cỏ ở các nước trồnglúa trên thế giới đã đạt tới 885 triệu USD, gần tương đương với thuốc trừ sâu(900 triệu USD) và cao gấp 1,5 lần thuốc trừ bệnh (570 triệu USD) –(Woodburn, 1990 – dẫn theo Ho Nai Kin, 1995; Labrada, 1996) [47], [55]

Cho đến nay, trên thế giới đã có tới 400 hoạt chất trừ cỏ được sử dụng

và nhiều thuốc mới đang tiếp tục được tìm kiếm So với các cây trồng khác thìnhu cầu sử dụng thuốc trừ cỏ trên lúa là rất lớn kể cả về số lượng và chủngloại Mặc dù vậy chỉ có khoảng 30 hoạt chất (kể cả hoạt chất hỗn hợp) đangđược sử dụng phổ biến ở các vùng trồng lúa thuộc các nước nhiệt đới (theoCother, 1996; Suk Jin Koo, 1998 [37], [76]

Các thuốc phổ biến đang được sử dụng trên thế giới hiện nay bao gồm:Bensulfuron - methyl; Metsulfuron - methyl; Bentazon; MCPA; Bentazon +MCPA (p); Bentazon + Propanil (P); Bifenox; Bifenox + 2,4D; Butachlor;Butachlor + 2,4 D; Butralin; Cinosulfuron; Cinosulfuron; EPTC+ 2,4D;Fenoxaprop -P - ethyl; MCPA; Molinate; Molinate + propanil (P); Oxadiazon;Oxadiazon + Propanil (P); Pendimethalin; Pendimethalin+ propanil (P);Piperophos+ Dimethametryn; Piperophos + 2,4D (P); Pretilachlor+ Safener (P);Propanil; Pyrazosufuron -methyl; Quinclorac; Sethoxydim; Thiobencard;Thiobencard + 2,4D; Thiobencard + Propanil (P); Trifluralin + 2,4 D(Cotterman, 1995; Ho,1995) [38], [47]

Có 4 nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng của thuốc trừ cỏ là:

- Thứ nhất, sự phát triển về kỹ thuật canh tác, đặc biệt là quá trình thâm

canh tăng năng suất và sự ra đời của các giống mới có năng suất cao đã thúcđẩy sự đầu tư thuốc trừ cỏ của người nông dân nhằm hạn chế thiệt hại do cỏdại gây ra (Naylor, 1996) [66];

- Thứ hai, là sự thay đổi về phương thức gieo cấy đặc biệt là việc áp

dụng hình thức gieo thẳng khiến người nông dân không thể không sử dụngthuốc trừ cỏ được (Ho, 1995; Malcolm Taylor, 1997) [47], [63];

- Thứ ba, là thuốc trừ cỏ đã mang lại hiệu quả rõ rệt cho sản xuất nông

nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa ở Philippines tỷ lệ giữa chi phí cho thuốc trừ

cỏ trên lãi không ngừng giảm xuống đã làm cho thuốc trừ cỏ càng trở nên hấpdẫn (Labrada, 1997) [57];

- Thứ tư, là lợi ích về mặt xã hội: thuốc trừ cỏ đã giải phóng một lượng

lớn lao động trong nông thôn ở hầu hết các nước châu Á, trong đó phần đa làphụ nữ Mặt khác điều này cũng đáp ứng được sự thiếu hụt lao động ở khuvực thành thị khi sản xuất công nghiệp và dịch vụ phát triển, tạo nên sựchuyển dịch lao động cũng như phân bố lại thu nhập giữa các vùng thành thị

và nông thôn (Naylor, 1996) [66]

Tuy thuốc trừ cỏ đã đóng góp vai trò lớn lao trong việc phát triển mộtnền nông nghiệp ổn định, nhưng việc sử dụng quá nhiều và lạm dụng nó cóthể gây ra một số khó khăn trong sản xuất:

- Khó khăn lớn nhất phải kể đến là việc sử dụng lâu dài chúng đã gây rahiện tượng kháng thuốc của cỏ dại (Linda, 1996; Jonathan, 1996) [60], [51];

- Khó khăn thứ hai là việc sử dụng lâu dài thuốc trừ cỏ đã làm chuyểnthảm cỏ từ một năm sang cỏ lâu năm khó phòng trừ (Nguyễn Thị Tân vàCTV, 1996; Labrada, 1997b) [29], [57];

- Thứ ba là thuốc trừ cỏ làm thay đổi mật độ của các vi sinh vật trênđất trồng lúa và trong nước, do đó phá vỡ tính ổn định về độ màu mỡ đất(Roger, 1996) [71];

- Cuối cùng, thuốc trừ cỏ dù ở mức độ nào cũng gây ảnh hưởng tới sứckhoẻ cho con người trong quá trình sử dụng, sản xuất, bảo quản và lưu thông.Ngoài ra, thuốc có thể gây ra hậu quả mãn tính về sức khoẻ cũng như ảnhhưởng lâu dài cho môi trường do việc nhiễm bẩn nguồn nước trong đất và trên

bề mặt, thông qua quá trình rửa trôi và thấm sâu (Hill, 1996) [46] Thuốc trừ cỏcũng làm tăng mức độ chết của các động vật và sinh vật thuỷ sinh khác như cá,ếch, tôm v.v là nhóm sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tếcũng như điều hoà sinh thái (Naylor, 1996; Agnes, 1993) [66], [31]

1.2.1.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Việt Nam là một nước có nền công nghiệp hoá chất chậm phát triển,việc ứng dụng thuốc trừ cỏ nói riêng và thuốc BVTV nói chung trong sản xuất

nông nghiệp ở nước ta diễn ra rất chậm Trước năm 1990, lượng thuốc trừ cỏ sửdụng trong sản xuất còn rất hạn chế, chỉ chiếm 5% tổng thuốc trừ dịch hại, trong

đó chủ yếu tập trung trên một số diện tích lúa gieo thẳng trong vụ xuân Cho đếnnăm 1988, thị trường tiêu thụ thuốc trừ cỏ trên lúa chỉ chiếm 0,5% so với tất cảcác vùng trồng lúa (Woodbuorn, 1990 – dẫn theo Ho Nai Kin, 1995) [47]

Kể từ năm 1990, cùng với quá trình mở rộng diện tích lúa ở đồng bằngsông Cửu Long, sự tăng lên mạnh mẽ về diện tích lúa gieo thẳng cũng như nhucầu cấp bách trong việc tiết kiệm nhân lực lao động để đáp ứng yêu cầu của sựphát triển công nghiệp và dịch vụ trên phạm vi toàn quốc, diện tích cũng nhưlượng thuốc trừ cỏ ở nước ta không ngừng tăng lên Nếu năm 1991 chúng ta chỉtiêu thụ hết 900 tấn thuốc trừ cỏ (chiếm 4,3% tổng thuốc trừ dịch hại) thì từ 1992đến 1995 lượng thuốc trừ cỏ được tiêu thụ ở từng năm là 2.600; 3.000; 3.500 và3.600 tấn chiếm các tỷ trọng tương ứng là 10,6%; 11,8%; 15,1% và 18,4% tổng

số thuốc trừ dịch hại Cho đến năm 2000, lượng thuốc trừ cỏ được sử dụng cũngchỉ mới chiếm 19,8% so với tổng thuốc trừ dịch hại, nhưng đến năm 2006,chúng ta đã sử dụng khoảng 20.342 tấn, chiếm 28,4% tổng lượng thuốc BVTV

và cao gấp 3,12 lần so với lượng dùng của năm 2000 (Nguyễn Hồng Sơn vàCTV, 2006) [27] Đến năm 2010, lượng thuốc trừ cỏ được sử dụng ở nước ta là28.169 tấn, chiếm 38,8% tổng lượng thuốc BVTV và cao gấp 4,32 lần so vớilượng dùng của năm 2000 (Oanh, 1998; Nguyễn Hồng Sơn, 2011) [75], [68]

Cho đến nay, các thuốc trừ cỏ chủ yếu vẫn được sử dụng trên lúa nước.Theo kết quả điều tra của Landell Mills Market (1995) và Ho Nai Kin, 1998,[58], [49] Tổng lượng thuốc trừ cỏ được tiêu thụ trong năm 1995 lên tới 4.324tấn, trị giá 18 triệu USD, chiếm 19% tổng lượng thuốc trừ dịch hại trong đóthuốc trừ cỏ lúa chiếm 89% Cùng với sự tăng trưởng về lượng thương phẩm sửdụng, số lượng hoạt chất trừ cỏ cũng như số sản phẩm thương mại cũng đangđược tăng lên mạnh mẽ Theo quyết định của Bộ Nông nghiệp và Phát triểnnông thôn, cho đến thời điểm tháng 2/ 1998 có tới 54 hoạt chất trừ cỏ với 156

sản phẩm thương mại khác nhau được phép sử dụng ở Việt Nam, trong đó có tới

29 hoạt chất với 71 thương mại được sử dụng trên lúa Số lượng hoạt chất trừ cỏtrên tuy không lớn so với thế giới, nhưng so với lịch sử sử dụng thuốc trừ cỏ ởViệt Nam thì quả là đáng kể Chỉ so với thời điểm năm 1996, số lượng trên đãtăng thêm 6 hoạt chất và trong đó hầu như rất ít hoạt chất có xu hướng bị loại bỏ.Đến năm 2005 và 2010, chúng ta đã có lần lượt là 104 và 160 hoạt chất với 311

và 474 tên thương mại được đăng ký sử dụng ở Việt Nam (Bộ Nông nghiệp vàPhát triển nông thôn, 1996; 1998, 2005 và 2010) [5], [6], [13], [14] Các hoạt

chất hiện đang được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất lúa nước là Pretilachlor, Butachlor, Pyzarosulfuron - ethyl, Oxadiazon, Bispyribac - Sodium, 2,4D, Metsulfuron Methyl, Cinmethylin, Cyhalofop - butyl, Ethoxysulfuron, Fenoxaprop

- P - ethyl, Quinclorac Ngoài ra còn có một số hỗn hợp của chúng với nhau đặc biệt là hỗn hợp giữa Quinclorac với Pyzarosulfuron - ethyl, Metsulfuron - methyl

và Bensulfuron methyl v.v…(Nguyễn Thị Tân và CTV, 1996; Nguyễn Hồng Sơn

và CTV, 2002) [29], [26]

Như vậy, có thể khẳng định rằng, tuy các thuốc trừ cỏ xâm nhập vào nước ta rất muộn nhưng nó đã đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất lúa Nó không chỉ giúp cho việc giải phóng sức lao động, nâng cao hiệu quả phòng trừ mà còn góp phần mở rộng diện tích đặc biệt là diện tích lúa gieo thẳng và tăng cường đầu tư thâm canh tăng năng suất lúa.

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng của yếu tố sinh thái đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ

1.2.2.1 Nghiên cứu trên thế giới

Ở các nước trên thế giới, vấn đề nghiên cứu về sinh thái của thuốcBVTV nói chung và thuốc trừ cỏ nói riêng đã được đề cập khá nhiều Cácnghiên cứu đều nhằm tập trung xác định mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố

để từ đó xác định được phạm vi và kỹ thuật sử dụng phù hợp nhằm nâng cao

độ an toàn và hiệu quả của các thuốc trừ cỏ Theo Theo Ashton (1981) [34],

khả năng chọn lọc của thuốc trừ cỏ chỉ mang một ý nghĩa tương đối, nó bị ảnhhưởng bởi rất nhiều yếu tố sinh thái nên trong trường hợp này nó có thể giữđược đặc tính chọn lọc mà trường hợp khác lại bị mất đi Vì vậy, trong quátrình sử dụng thuốc, chúng ta cũng phải đặc biệt lưu tâm đến các mối tương tácgiữa các yếu tố sinh thái với đặc tính chọn lọc và độ an toàn của thuốc trừ cỏ.

Khả năng chọn lọc của cây trồng với thuốc trừ cỏ phụ thuộc vào mốitương tác phức hợp giữa cây trồng, thuốc trừ cỏ và môi trường, trong đó có liênquan chặt chẽ tới vai trò của cây trồng, thuốc trừ cỏ và môi trường

- Vai trò của cây trồng: có 7 yếu tố chính ảnh hưởng đến phản ứng của

thực vật (kể cả cây trồng và cỏ dại) đối với thuốc trừ cỏ đó là: tuổi cây, tốc độtăng trưởng, hình thái học, quá trình sinh lý, sinh hóa, quá trình hoá sinh vàbản chất di truyền;

- Vai trò của thuốc trừ cỏ: khả năng chọn lọc của các thuốc trừ cỏ phụthuộc rất nhiều vào cấu trúc phân tử, nồng độ thuốc, dạng thuốc và phươngpháp ứng dụng;

- Vai trò của các yếu tố môi trường: các yếu tố ngoại cảnh chủ yếu tácđộng đến tính chọn lọc của thuốc bao gồm: ánh sáng, nhiệt độ, đất đai và mưahoặc mực nước tưới

Trong các yếu tố sinh thái trên, vai trò của điều kiện ngoại cảnh như đấtđai, nhiệt độ, lượng mưa v.v được coi là quan trọng nhất vì:

- Nó tác động trực tiếp đến quá trình tồn tại, phân huỷ, di chuyển củathuốc, do đó ảnh hưởng đến độ an toàn và hiệu quả của chúng

- Đây là những yếu tố mà con người khó có thể làm chủ được khi ứngdụng thuốc trừ cỏ, điều đó đã làm cho tính ổn định của thuốc thường bị giảm

* Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố ánh sáng đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ

Ánh sáng có thể ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến an toàn và hiệuquả của thuốc và nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phân giải thuốc trừ cỏ

ngay trong và sau khi sử dụng Ngay sau khi sử dụng, một phần thuốc trừ cỏđược bám dính trên bề mặt lá cây, một phần bị rơi hay rửa trôi xuống mặt đất(Nguyễn Trần Oánh, 2007) [22] Thông thường khi bị phơi nhiễm, các thuốcđều bị ánh sáng phân huỷ Nhiều loại thuốc bị giảm hoặc mất hiệu lực hoàntoàn khi gặp điều kiện ánh sáng trực xạ và cường độ ánh sáng cao Bên cạnh

đó, cường độ ánh sáng cũng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ quang hợp, do đóảnh hưởng đến quá trình vận chuyển và phân giải các chất trong cây trong đó

có thuốc trừ cỏ Đồng thời, cường độ ánh sáng có ảnh hưởng tới tốc độ sinhtrưởng của cả cây lúa và cỏ dại, do đó ảnh hưởng đến mức độ mẫn cảm củacây trồng với thuốc hay nói cách khác là ảnh hưởng tới độ an toàn và hiệu quảcủa thuốc Ngoài ra, ánh sáng còn có ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm của

hạt cỏ, nhiều loài cỏ như cỏ chát Fimbristylis miliacae chỉ nảy mầm được khi

có đầy đủ ánh sáng Như vậy, nó cũng gián tiếp ảnh hưởng đến giai đoạn sinhtrưởng của cỏ sau phun và do đó ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc (NguyễnHồng Sơn, 2000; Martin, 1998; Merril, 1995) [24], [64], [65])

* Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ

Theo Ashton (1981) [34] và Arnold (1990) [32], nhiệt độ là yếu tố quantrọng quyết định khả năng và tốc độ phân giải, xâm nhập của thuốc do đótrước hết nó có ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc Khinhiệt độ cao, khả năng phân giải và xâm nhập của thuốc vào cây trồng càngnhanh, do đó đôi khi có thể làm mất đi quá trình chọn lọc của cây trồng, làmcho cây trồng bị ngộ độc

Mặt khác, ngay trong và sau quá trình sử dụng, một phần thuốc sẽ bịbốc hơi vào không khí Quá trình này chịu tác động của nhiều yếu tố trong đó

có nhiệt độ (Glotferty, 1984) – dẫn theo Crossy, 1983 [39]

Bên cạnh đó, nhiệt độ cũng có ảnh hưởng gián tiếp đến khả năng sinhtrưởng và phát triển của cây lúa, do đó ảnh hưởng đến khả năng chọn lọc của

chúng đối với thuốc trừ cỏ Khi nhiệt độ thay đổi thì khả năng sinh trưởng củacây trồng cũng bị thay đổi theo, do đó đặc tính chọn lọc của thuốc cũng thayđổi (Merril, 1995) [65]

Cuối cùng, nhiệt độ cũng có gián tiếp ảnh hưởng đến cỏ dại Phần đacác loài cỏ dại có mặt trên ruộng lúa nước ở nước ta là các loài cỏ có xuất xứ

từ các nước nhiệt đới, cận nhiệt đới, nhiều loài cũng có thể thích nghi cả trongđiều kiện của xứ nhiệt đới và ôn đới, do vậy phạm vi thích ứng về nhiệt củachúng rất rộng Mặt khác, để thích nghi và cạnh tranh, khả năng chịu nhiệtcủa các loài cỏ cũng thường cao hơn rất nhiều so với cây lúa Tuy vậy nhiệt

độ cũng có ảnh hưởng khá rõ rệt đến đời sống của cỏ dại Trước hết, nhiệt độ

có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nảy mầm của cỏ dại Nhiều loài cỏ chỉ

có khả năng nảy mầm trong những khoảng nhiệt độ nhất định, ví dụ cỏ lồngvực nảy mầm tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ từ 25 – 350C, nhiệt độ tối thiểu

là 10 0C và tối đa là 450C (Nguyễn Hồng Sơn, 2000) [24] Nhiệt độ cũng cóảnh hưởng rất lớn đến quá trình ngủ nghỉ của hạt cỏ Đối với nhiều loài cỏ dạinhư cỏ lồng vực, hiện tượng ngủ nghỉ là do bản chất di truyền nghĩa là hạtphải trải qua giai đoạn ngủ nghỉ trong bất cứ điều kiện nào, hiện tượng nàygọi là ngủ nghỉ tự nhiên Tuy nhiên cũng có nhiều loài cỏ, giai đoạn ngủ nghỉphụ thuộc rất nhiều vào yếu tố ngoại cảnh, trong đó nhiệt độ được coi là yếu

tố quan trọng nhất Cỏ tranh Imperata cylindrica hay cỏ chát Fimbristylis miliacae là những ví dụ cụ thể Khi gặp điều kiện nhiệt độ thuận lợi, hạt của các

loài này có thể nảy mầm ngay, nhưng khi gặp điều kiện bất thuận, phần đa lànhiệt độ quá thấp, cỏ phải trải qua một giai đoạn ngủ nghỉ bắt buộc nhưng thờigian ngủ nghỉ thường ngắn Cuối cùng, nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến khảnăng sinh trưởng và phát triển của cỏ dại Khi gặp điều kiện nhiệt độ bất thuận,

cỏ dại có thể bị đình trệ sinh trưởng hoặc chết Trong khoảng nhiệt độ thích hợp,khi nhiệt độ càng cao, khả năng sinh trưởng của cỏ càng tăng, khả năng hình

thành sinh khối cũng lớn hơn và vòng đời có thể được rút ngắn (De Datta, 1993)[40].

* Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố đất đai đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ

Sau khi sử dụng, một lượng lớn thuốc trừ cỏ bị rửa trôi hay rơi xuốngđất và được rễ hấp thụ trở lại Tuy nhiên, tại đây một lượng thuốc nhất định

có thể bị lắng đọng, hấp thụ và liên kết bởi keo đất làm cho rễ cây trồng khóhấp thụ, bị rửa trôi theo nước ngầm hay bị phân giải bởi vi sinh vật đất Nhưvậy, đất đai được coi là một trong những yếu tố vô sinh có ảnh hưởng rất lớnđến độ an toàn và hiệu quả của các thuốc trừ cỏ đặc biệt là các thuốc tiền nảymầm (Bollag, 1990 – dẫn theo Merril, 1995) [65]

Mặt khác, quá trình nảy mầm và sinh trưởng của cỏ dại phụ thuộc rấtnhiều vào thành phần cơ giới, dinh dưỡng và lượng oxy trong đất Đời sốngcủa chúng cũng gián tiếp chịu ảnh hưởng của đất đai thông qua độ pH và mựcnước tưới trên đồng ruộng (Merril, 1995) [65] Nhiều nghiên cứu đã khẳngđịnh, trên đất thịt nặng, các loài cỏ lá rộng sẽ phổ biến hơn cỏ hoà thảo và cóilác, trong khi đó trên đất thịt nhẹ và cát pha, các loài cỏ hoà thảo lại chiếm ưuthế hơn Hay trên các nền đất chua, pH thấp cỏ cói lác sẽ phát triển mạnh mẽhơn các nhóm cỏ khác Như vậy, yếu tố đất đai có ảnh hưởng rõ rệt tới thànhphần cũng như mức độ phát triển của các loài cỏ dại, do đó nó có ảnh hưởngđến hiệu quả của thuốc trừ cỏ (Nguyễn Hồng Sơn, 2007) [28]

* Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố mưa và mực nước tưới trên đồng ruộng đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc

Thời gian có mưa sau phun thuốc và lượng mưa có ảnh hưởng rõ rệt tớimức độ rửa trôi của thuốc, do đó có ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc Mặtkhác, mưa là yếu tố mà con người khó chủ động, do đó ảnh hưởng đến mựcnước trên ruộng lúa nước Trong điều kiện ngập nước, độ an toàn và hiệu quả

có thể bị thay đổi nghiêm trọng đặc biệt là đối với thuốc trừ cỏ tiền nảy mầm(Kearney, 1976) [53]

Mực nước tưới trên đồng ruộng có tác động rất lớn đến quá trình hoàtan, phân giải, lắng đọng và rửa trôi theo phương thẳng đứng của thuốc, do đóảnh hưởng đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc Đặc biệt với các thuốc tiền nảymầm, thời gian tưới nước sau phun sẽ ảnh hưởng đến quá trình mọc và sinhtrưởng của cây, do đó ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ thuốc cũng như các chất

an toàn trong đất Nếu việc tưới nước tiến hành quá sớm có thể gây hại cho câynhưng nếu tưới quá muộn lại làm giảm hiệu lực trừ cỏ (Kearney, 1976) [53].Mặt khác, mực nước mặt có ảnh hưởng tới quá trình bốc hơi của thuốc, do đóảnh hưởng đến hiệu quả và thời gian phát huy hiệu lực của chúng (Yeon Chung

Ku and Martin Mortimer, 1997) [77]

Chế độ nước tưới cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới quá trình nảy mầm, sinhtrưởng, phát triển, vận chuyển các chất vô cơ và chuyển hoá các chất hữu cơtrong thực vật, do đó ảnh hưởng tới việc hấp thụ, vận chuyển và tác động củathuốc đối với cả cây trồng và cỏ dại, nghĩa là ảnh hưởng tới độ an toàn và hiệuquả của thuốc Mặt khác, ẩm độ đất và mực nước tưới có ảnh hưởng rất lớn đếnquá trình nảy mầm của hạt, do đó có ảnh hưởng đến khả năng hình thành quầnthể ban đầu của các loài cỏ dại Ho Nai Kin (1996) [48] cho biết ẩm độ đất thíchhợp cho hạt cỏ nảy mầm là từ 80 - 90%, nếu ẩm độ giảm xuống dưới 70% thì đa

số hạt cỏ giảm khả năng nảy mầm Qua nghiên cứu, nhiều tác giả trên thế giới đãcho biết trong ruộng lúa nước, khi duy trì ngập nước liên tục 2,5 - 5 cm trongvòng 10 - 15 ngày sau khi cấy, sạ sẽ làm giảm tối đa khả năng cũng như kéo dàithời gian nảy mầm bằng hạt của hầu hết các loài cỏ Sở dĩ cỏ dại bị giảm khảnăng nảy mầm vì trong điều kiện ngập nước, lượng oxy không đủ cho quá trìnhnảy mầm của hạt cỏ, đặc biệt là sau thời kỳ ngủ nghỉ (Son et al, 2005) [74]

1.2.2.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Ở nước ta, vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến

độ an toàn và hiệu quả của các thuốc BVTV nói chung và thuốc trừ cỏ nóiriêng hầu như chưa được quan tâm Phần lớn, việc hướng dẫn sử dụng mớichỉ dựa vào đặc tính của thuốc mà hoàn toàn chưa có sự quan tâm đầy đủ đếntác động của yếu tố môi trường Do thiếu hiểu biết đầy đủ về các yếu tố ảnhhưởng cũng như mức độ ảnh hưởng của từng loại thuốc nên hiệu quả và độ antoàn của thuốc thường không ổn định giữa các vùng sinh thái, giữa các hìnhthức cũng như thời vụ gieo trồng Trong những năm qua, nhiều vụ ngộ độc dothuốc trừ cỏ 2,4D; Oxadiazon hay Butachlor đã xảy ra trong phạm vi rộng lớn

Trong năm 2003 và 2004, sinh viên Nguyễn Trọng Doãn và Đỗ Thị

Lan cũng bắt đầu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến độ an toàn và hiệu lực của thuốc trừ cỏ trên ruộng lúa nước tại vùng Từ Liêm – Hà Nội vụ mùa 2003 và 2004 và bước đầu đã đưa ra các kết

luận độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tốnhiệt độ và thời gian tưới nước sau phun Trong điều kiện nhiệt độ từ 20 –

350C, độ an toàn của tất cả các hoạt chất thí nghiệm đều ít có sự biến độngnhưng khi nhiệt độ từ 150C trở xuống, hoặc cao hơn 400C thì độ an toàn củathuốc giảm rõ rệt Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năngchọn lọc của các thuốc cũng không hoàn toàn giống nhau Các thuốc tiền nảymầm dễ bị giảm khả năng chọn lọc trong điều kiện nhiệt độ quá cao hay quáthấp hơn so với các thuốc hậu nảy mầm Với các thuốc tiền và hậu nảy mầmsớm, khi áp dụng thời gian tưới nước càng sớm thì độ an toàn của thuốc càng

bị giảm đi nhưng hiệu lực trừ cỏ lại tăng lên Trừ Ethoxysulfuron, các hoạt chấttrừ cỏ hậu nảy mầm khác cũng có mức độ gây hại đối với cây trồng cao và hiệulực thấp hơn nếu phun trong điều kiện ngập nước Tuy nhiên, hai hoạt chấtQuinclorac và Fenoxaprop – p - ethyl lại bị hại nặng hơn nếu chậm tưới nướcsau phun 3 ngày (Nguyễn Trọng Doãn, 2003; Đỗ Thị Lan, 2004) [17], [19]

Năm 2004, Đào Xuân Cường cũng có nghiên cứu và cho thấy mựcnước tưới có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả của thuốc Sofit 300EC, khi mựcnước tăng lên, hiệu lực của thuốc giảm rõ rệt (Đào Xuân Cường 2004) [16]

Trong ba năm 2004, 2005 và 2006, Viện BVTV bắt đầu thực hiện một

số nghiên cứu về ảnh hưởng của một số yếu tố như nhiệt độ, thành phần cơgiới đất và thời gian tưới nước đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ.Kết quả bước đầu cho thấy, một số yếu tố sinh thái như nhiệt độ, thời giantưới nước và mực nước tưới, thành phần cơ giới đất có ảnh hưởng rõ rệt tới độ

an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ (Nguyễn Hồng Sơn và CTV, 2006) [27].Trong điều kiện nhiệt độ từ 20 – 350C, độ an toàn và hiệu quả của tất cả cáchoạt chất thí nghiệm đều ít có sự biến động Nhưng khi nhiệt độ từ 150C trởxuống, hoặc lớn hơn 400C thì độ an toàn và hiệu quả của thuốc giảm rõ rệt

Các kết quả nghiên cứu trong nước cũng khẳng định, mực nước tưới cóảnh hưởng rõ rệt tới thành phần loài và sinh khối của cỏ dại, do đó ảnh hưởngđến hiệu quả của thuốc Có một số thuốc trừ cỏ (chủ yếu là thuốc trừ cỏ tiềnnảy mầm) có thể trừ đồng thời được nhiều loài cỏ, tuy nhiên có một số thuốclại có đặc tính chọn lọc khá cao, ví dụ hoạt chất Ethoxysulfuron vàMetsulfuron - methyl chỉ trừ tốt cỏ lá rộng mà không có khả năng trừ cỏ hoàthảo v.v Do đó, khi thành phần cỏ trên ruộng không giống nhau thì hiệu lựccủa cùng một loại thuốc cũng có sự khác nhau Các kết quả điều tra trênruộng lúa cấy ở miền Bắc và lúa gieo thẳng ở miền Trung nước ta cũng chothấy trên các chân ruộng trũng, số loài cỏ dại xuất hiện ít hơn so với ruộngcao và ruộng vàn và mật độ cỏ cũng thấp hơn (Nguyễn Hữu Hoài, 2001;Nguyễn Hồng Sơn, 2000) [18], [24] Trong vụ xuân, do tưới tiêu không chủđộng nên số lượng loài cỏ cũng đa dạng và mật độ cỏ cũng cao hơn vụ mùa(Nguyễn Hồng Sơn, 2000) [24] Không những thế, tương quan về thành phầnloài cũng có sự thay đổi Nishida (1975) – dẫn theo Nguyễn Hồng Sơn (2000)

[24] cho biết các loài thực vật C4 như cỏ lồng vực và một số cỏ họ hoà thảothường sống trong điều kiện khô hạn, còn thực vật C3 như cỏ ớt sống trongđiều kiện ưa nước, do đó khi duy trì mực nước liên tục sau cấy 15 - 20 cm cóthể xoá bỏ hoàn toàn cỏ họ hoà thảo, ngược lại trong một số trường hợp, người

ta có thể rút nước để diệt cỏ lá rộng như bèo cái Pistria stratiotes Qua các thí

nghiệm, Nguyễn Hữu Hoài (2001) [18] cũng khẳng định, trên lúa gieo thẳng, đa

số các loài cỏ hoà thảo đặc biệt là cỏ lồng vực và đuôi phượng cũng như cỏ cóilác đều phát triển mạnh ở các công thức giữa ẩm bão hoà và thiếu nước trong 15

ngày đầu sau gieo, trong khi đó cỏ vảy ốc Rotala indica lại phát triển mạnh nếu

sau gieo 5 ngày cho nước vào ruộng và duy trì liên tục ở mức 3 - 7 cm

1.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ đến các nhóm sinh vật chức năng trên ruộng lúa

1.2.3.1 Nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, các công trình nghiên cứu về độc học môi trường của cácthuốc trừ cỏ nói riêng và thuốc BVTV nói chung luôn được thực hiện songsong với quá trình phát triển và ứng dụng thuốc Qua đó, các tác giả đềukhẳng định, dù ở góc độ và mức độ nào, các thuốc trừ cỏ cũng có tác độngnhất định đến hệ sinh thái, trong đó có các sinh vật sống trong sinh quần đồngruộng Do phần lớn thuốc trừ cỏ đều nằm trong đất dù thông qua con đườngxâm nhập trực tiếp hay gián tiếp, do đó các nghiên cứu cũng tập trung vàođánh giá tác động của thuốc đến các nhóm sinh vật chức năng trong đất nhưđộng vật thuỷ sinh, vi sinh vật đất và các loài sinh vật có ích trên bề mặt và

trong đất Trong hệ sinh thái ruộng lúa nước, các nhóm sinh vật mẫn cảm nhất

là các loài động vật thủy sinh, vi sinh vật đất và các loài côn trùng, nhện sốngtrên ruộng lúa

* Nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt chất trừ cỏ tới động vật thủy sinh

Việc đánh giá tác động của thuốc trừ cỏ tới các loài động vật thuỷ sinhluôn được các nước quan tâm trước khi đưa các thuốc trừ cỏ vào sử dụng.Trong các loài động vật thủy sinh, cá chép luôn được sử dụng là đối tượng thínghiệm để xác định độ độc của thuốc thông qua trị số LD50 Theo các côngtrình nghiên cứu thì ngoại trừ Trifluralin, các thuốc trừ cỏ đều ít độc đối vớiđộng vật thuỷ sinh hơn thuốc trừ sâu và trừ bệnh Tuy nhiên, mức độ ảnhhưởng của thuốc phụ thuộc rất nhiều vào bản chất, nồng độ của thuốc và loài

cá nghiên cứu (Li, 1996) [59] Qua thức ăn, nguồn nước, thuốc BVTV có thểđược tích lũy trực tiếp trong cơ thể động vật như trong cá có DDT (Metcaty,1975); DDT và Toxaphen (Epp, 1968); DDT và Lindan trong tôm biển (Buteer,1963), dẫn theo Sharon, 1986) [73] Bên cạnh hoạt chất chính, các chất phụ gia sửdụng trong tạo dạng thuốc trừ cỏ cũng có ảnh hưởng đến các loài động vạt thủysinh (Kalus Kreuz, 1995) [54]

* Nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt chất trừ cỏ tới một số nhóm loài VSV chủ yếu trong đất

Trên thế giới, các nghiên cứu về tác động của thuốc trừ cỏ tới hệ VSV đấtluôn thu hút sự quan tâm nhiều nhất của các nhà khoa học bởi tác động đa dạng

mà thuốc trừ cỏ mang lại cho từng nhóm VSV Trước hết, các hóa chất BVTV

có ảnh hưởng khác nhau đối với VSV đất, động vật đất nói chung và các loạiVSV nông nghiệp nói riêng Mức độ ảnh hưởng của thuốc phụ thuộc vào loạithuốc, nồng độ sử dụng, pH đất, độ ẩm và nhiệt độ Nhìn chung, tuy các thuốctrừ cỏ không gây tác động lâu dài nhưng đều tác động tức thời đến hệ VSV đất(Lyamana, 1955) [61] Tác động đó có thể xảy ra theo hai chiều hướng hoặc tănghoặc giảm mật độ quần thể của các loài VSV đất, tuy nhiên dù xảy ra theo chiềuhướng nào thì thuốc trừ cỏ cũng làm thay đổi các nhóm VSV chức năng trongđất Thời gian hồi phục của các nhóm VSV cũng phụ thuộc vào từng mức độ tácđộng, nghĩa là phụ thuộc vào bản chất của thuốc và các yếu tố sinh thái như:

thành phần cơ giới của đất, độ ẩm đất, mực nước trong ruộng và thành phần hữu

cơ trong đất (Jordan, 1969 – dẫn theo Nguyễn Hồng Sơn, 2000) [20]

Một trong những con đường phân giải hoá chất BVTV rất quan trọng lànhờ hoạt động sống của VSV Vi sinh vật trong môi trường đất có khả năng

sử dụng tồn dư của hoá chất BVTV như một loại thức ăn để sinh trưởng pháttriển Mặt khác các loại hoá chất BVTV chứa gốc phospho, nhóm VSV phânhuỷ phospho tác động và phospho hóa thuốc làm nguồn dinh dưỡng Quátrình này tuân theo cơ chế chuyển hoá do VSV trong đất thực hiện (NguyễnHồng Sơn, 2002) [25]

Theo Janjia et al., 1996 dẫn theo Li, 1996 [62], sự phân giải thuốc trừ

cỏ trong đất có thể do ánh sáng, hóa chất hay VSV Quá trình phân giải doánh sáng chủ yếu xảy ra trong không khí và nước, chỉ có một phần rất nhỏxảy ra trong đất Phân giải thuốc trừ cỏ trong đất do hóa chất có liên quan đến

sự chuyển hóa oxy trong điều kiện có nước và không có nước Tuy các tácnhân VSV được coi là những thành phần phân giải rất hiệu quả các hoạt chấtthuộc nhóm Aliphatic và Hydroxyl, chúng cũng có thể phân giải các chấtAromatic với tốc độ chậm hơn Các hoạt chất trừ cỏ chứa oxy, sulfur hayNitro vòng và thơm được xác định là có tốc độ phân giải chậm nhất TheoLynch (1983), các VSV phân giải thuốc trừ cỏ theo xu hướng chuyển hóa vàđồng chuyển hóa Nhìn chung các thuốc trừ cỏ có tác động trực tiếp đến VSV,gây nên những biến đổi về lý tính làm tăng quá trình sản sinh ra enzyme hoặcgây chết đối với những loại VSV mẫn cảm khi sử dụng ở nồng độ cao(Cervelli et al., 1978) Cần lưu ý rằng một số nhóm vi sinh vật nhất định(quần thể sơ cấp) bắt đầu phân giải thuốc trừ cỏ trong vòng vài ngày sau khithuốc xâm nhập vào đất Mặt khác, quần thể VSV “thứ cấp” (là quần thể sảnsinh enzyme) sẽ phân giải thuốc trừ cỏ trong quá trình thích nghi

Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ Glyphosate (một loạithuốc trừ cỏ hậu nảy mầm không chọn lọc, phổ tác động rộng) đến VSV đất,

R.B Abarkeli (2003) cho biết nền đất đã tiếp xúc với Glyphosate trong vàinăm, có phản ứng tới hoạt động của VSV mạnh nhất Trong vòng 32 ngày sau

sử dụng, số lượng các nấm thuộc Bộ Actinomycetes tăng lên, trong khi đó sốlượng các loài vi khuẩn đều giảm ở mức độ thấp Vào thời điểm này, người ta

đã phát hiện được thấy sự chuyển hoá của Glyphosate bởi các VSV đất thànhAcid Aminomethyl phosphonic

Tác động của các tác nhân hoá học đến các VSV đã được nghiên cứu

kỹ lưỡng và nhiều thí nghiệm đã đi sâu đánh giá việc sử dụng VSV vào mụcđích phân giải thuốc (Bronfenbrenner, Hershey and Doubly, 1939; Ely, 1939;Greig and Hoogerheide, 1941; Wilson và Burris, 1947) dẫn theo Gorkog,

2005 [45], trong khi nhiều nghiên cứu khác tập trung theo hướng ứng dụnghoạt động chuyển hoá để thúc đẩy hoạt động của vi khuẩn cố định đạm

Theo Brown (1978) – dẫn theo Crossy (1983) [39], do tập đoàn VSVđất rất phức tạp, trong đó có nhiều loài có khả năng phân huỷ các chất hoáhọc nên một loại thuốc BVTV có thể bị một hay một số loài VSV phân huỷ.Thuốc trừ cỏ 2,4 – D bị 7 loại vi khuẩn, 2 loại xạ khuẩn phân huỷ Ngược lại,một số loài VSV cũng có thể phân huỷ được các thuốc trong cùng một nhómhoặc các nhóm thuốc khác nhau

Theo Fild và Hemphill (1968); Brown (1978) - dẫn theo Crossy (1983)[39], những thuốc dễ tan trong nước, ít bị đất hấp phụ thường bị vi khuẩnphân huỷ, những thuốc khó tan trong nước, dễ bị đất hấp phụ lại bị nấm phânhuỷ là chủ yếu, nguyên nhân của hiện tượng này vẫn còn chưa rõ

Khi dùng liên tục nhiều năm cùng một loại thuốc trừ cỏ trên một loạiđất, thời gian tồn tại của thuốc trong đất ngày càng ngắn Nguyên nhân củahiện tượng này được Kaufman và Kearney (1978) – dẫn theo Nguyễn ĐìnhMạnh (2000) [20], giải thích như sau: khi thuốc mới tiếp xúc với đất, các loàiVSV đất có sự tự điều chỉnh Những VSV đất không có khả năng tận dụngthuốc trừ cỏ làm nguồn thức ăn sẽ bị thuốc tác động nên bị hạn chế về số

lượng hay ngừng hẳn không phát triển nữa Ngược lại, những VSV có khảnăng này sẽ phát triển thuận lợi và tăng số lượng nhanh chóng.

Trong những ngày đầu của lần phun thuốc thứ nhất, số lượng cá thể củaloài VSV có khả năng phân huỷ thuốc ở trong đất còn ít, nên thuốc bị phânhuỷ chậm, thời kỳ này được gọi là “pha trễ” (lag period) Cuối pha trễ, quầnthể VSV đất thích ứng với thuốc, dùng thuốc làm thức ăn sẽ phát triển theocấp số nhân, thuốc trừ cỏ sẽ bị mất đi nhanh chóng Thời kỳ này được gọi là

“pha sinh trưởng” (grow period) Khi nguồn thức ăn đã cạn, VSV đất ngừngsinh trưởng, chuyển qua “pha định vị” (stationary period) hay “pha nghỉ”(resting phase) Ở đây xảy ra 2 khả năng:

- Nếu VSV được tiếp thêm thức ăn (thêm thuốc), số lượng VSV đất tiếptục tăng, pha trễ bị rút ngắn lại Số lần sử dụng thuốc trừ cỏ càng nhiều, thời gianmất đi của thuốc càng nhanh Đất có đặc tính này được gọi là “đất đã hoạthoá” (activated soil)

- Nếu quần thể VSV đất không được tiếp thêm thức ăn (không đượcbón thêm thuốc), chúng sẽ chuyển sang “pha chết” (death phase) hay “pha suytàn” (decline phase) Tốc độ suy tàn tuỳ thuộc vào loài VSV: một số bị chết,một số chuyển sang dạng bảo tồn (đến ba tháng hoặc lâu hơn) chờ dịp hoạtđộng trở lại

Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng, khi mới dùng thuốc thì VSV bị ứcchế làm cho tổng số VSV giảm đi, sau đó thuốc trừ cỏ lại là nguồn dinhdưỡng hoặc kích thích sự phát triển của VSV Do đó, khi càng sử dụng nhiềuthuốc trừ cỏ thì số lượng VSV đất càng tăng, hay những lần dùng thuốc sau đócàng dễ bị VSV đất phân giải, do đó dư lượng thuốc giảm đi nhanh chóng hơn

Theo Megi và Colmer, 1987 – dẫn theo Nguyễn Đình Mạnh, 2000 [20],dưới tác dụng của Dalapon (0,005 và 0,5%), tổng số VSV đất tăng 264%,Actinomyces tăng 161%, nấm mốc tăng 230% và Dalapon bị phân giải bởi

các loài vi khuẩn: Agrobacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas dehalogens, Arthrobacter sp., Flavobacterium sp., Micrococus sp., Alcaligenes sp., Bacillus sp.; các loại nấm: Trichoderma viride, Penicillium sp., Penicillium lilacinum, Aspergillus sp., Actinomyces vocardia sp., Streptomyces sp

Theo Pokhona (1978) – dẫn theo Nguyễn Hồng Sơn (2000) [24], saukhi sử dụng Simazin 8 năm liên tục, thuốc không gây ảnh hưởng đến độ phìnhiêu của đất mặc dù thuốc ngấm vào đến tầng đất có rễ nhỏ phát triển, chứng

tỏ Simazin không ảnh hưởng tiêu cực tới hệ VSV đất

Chính nhờ hoạt động phân giải của VSV mà thành phần và số lượngVSV đất có thể thay đổi rất khác nhau khi có mặt của thuốc BVTV Sự thayđổi đó có thể diễn ra theo hai hướng: tăng hoặc giảm mật độ VSV Tuy nhiên

dù xảy ra theo chiều hướng nào thì thuốc trừ cỏ cũng làm thay đổi các nhómVSV chức năng trong đất Mức độ ảnh hưởng này phụ thuộc vào bản chất củaloại thuốc, điều kiện và nồng độ sử dụng, PH đất, lý, hóa tính, độ ẩm và nhiệt

độ đất cũng như mức độ che phủ đất và các kỹ thuật canh tác có liên quan.Nhìn chung, tuy các thuốc trừ cỏ không gây tác động lâu dài nhưng đều tácđộng tức thời đến hệ VSV đất Thời gian hồi phục của các nhóm VSV cũngphụ thuộc vào từng mức độ tác động, nghĩa là phụ thuộc vào bản chất củathuốc và các yếu tố sinh thái như: thành phần cơ giới của đất, độ ẩm đất, mựcnước trong ruộng và thành phần hữu cơ trong đất… (Jordan, 1969 - dẫn theoNguyễn Hồng Sơn, 2000) [24]

Chính vì thuốc trừ cỏ là nguồn dinh dưỡng hữu cơ của VSV đất nêntrên các loại đất bón nhiều phân chuồng, đất giàu hữu cơ thì phải sử dụnglượng thuốc bón vào đất cao hơn, hiệu lực của thuốc ngắn hơn

Hoạt động của VSV đất thường dẫn đến sự phân hủy thuốc nhưng cótrường hợp VSV đất lại làm tăng tính bền lâu của thuốc ở trong đất Khi thuốc

BVTV xâm nhập vào trong tế bào VSV, bị giữ lại trong đó, không bị chuyểnhóa, cho đến khi VSV bị chết rữa Nhiều trường hợp thuốc trừ cỏ cũng bị mùn(là sản phẩm hoạt động của VSV đất) giữ chặt, như vậy thuốc trừ cỏ cũng đãgián tiếp bị tác động của vi sinh vật (Mathur và Moley, 1975; Burns, 1976 –dẫn theo Roger, 1996) [71] Trong khi một số tác giả nghiên cứu về khả năngphân giải và sử dụng thuốc trừ cỏ như một nguồn thức ăn, (Bolle và Tu,1971;Endo, 1982 – dẫn theo Nguyễn Hồng Sơn, 2000) [20], lại nhận xét, trênđồng ruộng nếu sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ thì thấy có sự ức chếcác vi sinh vật đất Nguyên nhân xảy ra các chiều hướng tác động tráingược của thuốc trừ cỏ đến hệ VSV đất là do không phải nhóm VSV nàocũng chịu tác động như nhau của thuốc trừ cỏ Cùng một loại thuốc nó cóthể kích thích VSV này phát triển nhưng lại ức chế VSV khác (Boldel, 1980 -

dẫn theo Crossy, 1983) [24], nhận thấy 2,4-D ức chế Acrostalagemus, Aspegillus spp., Trichoderma spp… nhưng (Durkamin và Kolocob - dẫn

theo Crossy, 1983) [39], lại thấy 2,4-D làm tăng sự hoạt động của VSVNitrat hoá và VSV phân giải lân, làm tăng hàm luợng NO3- và lân dễ tiêu 2-

3 lần sau khi bón 2,4-D vào đất sau 2 tháng rưỡi

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến các chiều hướng tác động trái ngượccủa thuốc trừ cỏ đến hệ vi sinh vật đất, trong đó chủ yếu là do sự khác biệt rấtlớn về khả năng tiếp xúc với thuốc của các nhóm vi sinh vật Kết luận đó đãđược kiểm chứng qua các thí nghiệm bằng phương pháp trộn thuốc trừ cỏ vàomôi trường nuôi cấy vi sinh vật kết quả cho thấy, hầu hết các thuốc thínghiệm như 2,4D; 2,4,5T, MCPA đều ức chế hoạt động của vi khuẩn nốt sần,các loài vi sinh vật cộng sinh và nấm ở nồng độ sử dụng trên đồng ruộng Tuynhiên, một số nhóm vi sinh vật lại có khả năng phân giải chúng và sử dụng như

nguồn thức ăn, ví dụ: Arthrobacter; Achromobacter; Pseudomonas; Flavobacterium hay Nocardia có thể phân giải và chuyển hoá 2,4D; 2,4,5T hay

MCPA Tương tự, các thuốc thuộc nhóm Triazine như Simazine, Atrazine hay

Prometryn có thể bị phân giải bởi nhiều vi sinh vật như Trichoderma viride, Pseudomonas aurofaciens Các nhóm khác như Birydylicus hay Ure cũng bị phân giải bởi Aerobacter, Bacterium hay Asperillus (Crossy D G, 1983) [39].

Một nghiên cứu khác cũng đã tập trung đánh giá ảnh hưởng của thuốctrừ cỏ (Atrazine, Primeextra, Paraquat và Glyphosate) đến quần thể VSV đất,các chất hữu cơ trong đất và hoạt động hydro hoá Kết quả cho thấy các mẫuđất từ vườn trồng sắn được xử lý thuốc trừ cỏ đều làm giảm mật độ của quầnthể vi khuẩn, nấm và Actinomycetes ở 4 – 20 ngày sau xử lý Ngoài ra hàmlượng chất hữu cơ trong đất cũng bị giảm đáng kể sau khi sử dụng thuốc, sau

đó lại tăng vào tuần thứ 2 đến tuần thứ 6 sau khi sử dụng ở các lần sử dụngsau Kết quả này cho thấy phản ứng cao trong hoạt động của VSV đối vớithuốc trừ cỏ

Một nghiên cứu khác được tiến hành với Alachlor và Paraquat Kết quảcho thấy ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ đến phản ứng tạo CO2 và hoạt hoáphosphat khá rõ rệt Cả Paraquat và Alachlor đều làm tăng mức độ phát thải

CO2 ở giai đoạn đầu và sau 53 ngày thì bắt đầu giảm dần Trong số 2 loạithuốc thử nghiệm, lượng CO2 phát thải trên nền đất xử lý bằng Alachlor caohơn trên đất xử lý Paraquat Phản ứng hoạt hoá phosphat cũng tăng lên khi xử

lý bằng cả hai thuốc trừ cỏ, nhưng mức độ hoạt hóa giảm sau khi xử lý 12ngày Các quần thể nấm và vi khuẩn trong đất bị ảnh hưởng của cả thuốc trừ

cỏ Ở nồng độ 250ppm, Alachlor và Paraquat đều làm giảm tương ứng là 78%

và 95% mật độ vi khuẩn Alachlor được ghi nhận là độc với các loài nấmtrong đất hơn Paraquat (Pertanika, 1992) [70]

Năm 2005, sau khi tổng hợp các kết quả nghiên cứu về tác động củacác hoạt chất trừ cỏ tới vi sinh vật đất, (Jonh Dodd, 2005 [52], khẳng địnhmột số hoạt chất không ảnh hưởng đến VSV sống trong đất như Clopyralid,Chlosulfuron, Glyphosate Tuy nhiên có một số hoạt chất trừ cỏ lại có ảnh

hưởng đối với VSV sống trong đất như Methyl Sulfometuron, Picloram,Metsulfuron - methyl

Trong một nghiên cứu trước đó, (Johnson và Colmer, 1955 – dẫn theoCrossy, 1983) [39], đã đi sâu đánh giá tác động của 2,4-dichlorophenoxyaceticacid (2,4-D) đến độ màu mỡ và hệ vi sinh vật đất Theo ông, khi phát triểntrên môi trường gelatin ha y amino acid trong khoảng nồng độ thuốc từ 0-

500ppm, mức độ gia tăng về số lượng của vi khuẩn đất Bacillus cereus tỷ lệ

thuận với nồng độ thuốc, điều đó chứng tỏ vi khuẩn này có khả năng phângiải và sử dụng 2,4D như một nguồn dinh dưỡng Tuy nhiên, khi nồng độ tăngtrên 500ppm, sinh trưởng của vi khuẩn này lại bị ức chế Nghiên cứu này

cũng đã chứng minh khả năng phân giải 2,4D của Pseudomonas fluorescens,

là một loài vi sinh vật thường xuyên có mặt trong đất

Dobrovoljskiy và Grishina, 1985 – dẫn theo John, 2005 [52] cho rằng,các vi sinh vật đất có khả năng phân giải thuốc trừ cỏ được coi như sinh vậtchỉ thị cho sự thay đổi của đất sau khi sử dụng thuốc trừ cỏ Một số loài visinh vật nhất định còn được coi như thuốc trừ cỏ sinh học Nghiên cứu này

cũng chỉ ra rằng Azotobacter là loài mẫn cảm nhất đối với thuốc trừ cỏ, vì thế

nó được xác định như một sinh vật chỉ thị cho giá trị sinh học của đất Một sốloài vi sinh vật cố định đạm bị giảm đáng kể mật độ trong vòng 7-14 ngày saukhi sử dụng thuốc từ cỏ, trong khi đó số lượng của nhiều loài thuộc bộ

Actinomycetes lại gia tăng, điều đó chứng tỏ các vi sinh vật này đã sử dụng

thuốc trừ cỏ như các yếu tố dinh dưỡng

Trong nền nông nghiệp hiện đại, sử dụng thuốc trừ cỏ ngày càng trởnên thường xuyên hơn Nếu ở các nước phát triển, cỏ dại và dịch hại làmgiảm năng suất cây trồng tới 15 - 20% thì ở các nước phát triển, mức độ cóthể lên tới 50% (Dobrovoljskiy và Grishina, 1985 – dẫn theo John, 2005)[52] Những khó khăn trong việc gia tăng mức độ sử dụng thuốc trừ cỏ có thể

có nhiều nhưng tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, động vật và thựcvật được coi là tác động chủ yếu Đặc biệt, mức độ tác động càng trở nênnghiêm trọng đối với các thuốc trừ cỏ chậm phân giải có thể dẫn tới tác độngtích lũy của chúng đối với môi trường (như sử dụng Triazin) Các VSV đất làsinh vật trung gian quan trọng đối với mối quan hệ giữa thuốc trừ cỏ - thựcvật – động vật và con người Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc phângiải, hoạt hóa thuốc trừ cỏ Số lượng và sự đa dạng của hệ VSV có vai trò nhưmột sinh vật chỉ thị đối với sự thay đổi hoạt động sinh học của đất sau khi sửdụng thuốc trừ cỏ, do đó một số loài VSV có thể được sử dụng như nhữngthuốc trừ cỏ sinh học.

Trong quá trình sử dụng, các thuốc trừ cỏ tiếp xúc trực tiếp với đấthoặc gián tiếp thông qua nước tưới hoặc tàn dư thực vật và động vật Sau sửdụng, các thuốc trừ cỏ có thể bị bốc hơi, rửa trôi trên bề mặt hay thẩm thấuvào các tầng đất sâu hơn và tồn tại nước mặt có thể bị đất hấp thu Trong cáctrường hợp đó, nó có thể trở thành đối tượng của quá trình phân giải hóa họchay sinh học (do các tác nhân VSV)

Các thuốc trừ cỏ được đặc trưng bởi mức độ gây độc của chúng Tuynhiên, việc áp dụng một số hóa chất có thể dẫn tới việc phát sinh một sốđộc tố cho con người và hệ sinh thái Các thuốc trừ cỏ có thể gây nên độđộc cấp tính hay di truyền, thời gian bán phân hủy của chúng có thể kéo dài

từ 9 – 16 năm Điều đó có nghĩa là nếu trong đất không có VSV, việc ứngdụng thuốc trừ cỏ có thể sẽ đe dọa tới tất cả các sinh vật sống (Vroc -hinskiy and Makovskiy, 1979 – dẫn theo Roger, 1996) [71] Hiệp hội châu

Âu đã đề xuất chương trình sản xuất bền vững để giảm sử dụng thuốcBVTV và quản lý ngộ độc cấp tính cũng như tác động di truyền của thuốcBVTV tới hệ sinh thái (Petsikos - Panagiotarou, 2000) Tốc độ phân giảithuốc trừ cỏ trong đất phụ thuộc vào điều kiện ứng dụng (Mishustin and

Emtsev, 1987), bản chất thuốc, lượng dùng (Schuster and Schröder, 1990;Miloševia et al., 2001), lý tính và hóa tính của đất (Willems et al., 1996;Miliaia, 1987), độ ẩm, nhiệt độ, hệ thực vật che phủ bề mặt, kỹ thuật canhtác và chủng loại VSV có trên bề mặt đồng ruộng (Barriuso and Houot,1996; Govedarica et al., 1993, 2000; Willems et al., 1996; Miloševia et al.,2000a, 2001- dẫn theo Wrinn; Eric, 1998) [42].

* Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ đến một số loài nhện và côn trùng bắt mồi chủ yếu trên ruộng lúa

Cho đến nay, các công trình nghiên cứu về tác động của thuốc trừ cỏđến các loài động vật không xương sống trong đất như giun hay các loài côntrùng còn chưa nhiều Song các nghiên cứu đều cho thấy, tuy có mức độ ảnhhưởng không lớn như thuốc trừ sâu và trừ bệnh, thuốc trừ cỏ vẫn có những tácđộng đối với nhóm sinh vật này Mức độ tác động phụ thuộc nhiều vào từngloại thuốc và loài sinh vật Ví dụ ở lượng dùng thông thường, các thuốcSimazine, Amitrole, Dalapon và Chlorat Sodium đều ít ảnh hưởng đến cáccôn trùng họ Carabidea, trong khi đó Diquat, Paraquat, 2,4D; 2,4,5T đều gâychết các loài chân khớp và côn trùng bắt mồi ăn thịt

Bên cạnh tác động trực tiếp, thuốc trừ cỏ cũng có thể tác động đến cácsinh vật này thông qua chuỗi dinh dưỡng cây trồng – sâu hại và thiên địch

Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu trên chủ yếu tập trung trên các câytrồng cạn với các thuốc không chọn lọc, các kết quả nghiên cứu trên lúa nướccòn rất hạn chế

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của Atrazine ở nồng độ 20; 100 và 150µg/lđến cấu trúc quần thể và sự phát sinh của côn trùng thuỷ sinh, Sharon L.Dewey (1986) [73] cho biết, quần thể côn trùng thuỷ sinh đều bị ảnh hưởngbởi Atrazine ở các nồng độ thí nghiệm Mật độ của một số loài chủ yếu như

Labrundinia pilosella bị giảm đáng kể ngay ở nồng độ 20µg/l Các loài ít phổ

biến khác cũng có phản ứng tương tự Không chỉ ảnh hưởng đến mật độ, sốlượng loài côn trùng thuỷ sinh cũng bị giảm một cách đáng kể Tuy nhiên, cómột điều đặc biệt là trong khi mật độ của các loài không phải là loài bắt mồi

ăn thịt bị giảm nghiêm trọng thì mật độ của các loài bắt mồi ăn thịt lại không

bị ảnh hưởng bởi Atrazine ở nồng độ 20µg/l Ngoài ra thời gian xuất hiện của

một số côn trùng ăn cỏ cũng sớm hơn, đặc biệt đối với loài Oxyethira pallida.

Nồng độ thấp nhất tạo nên ảnh hưởng của Atrazine đến các loài côn trùngthuỷ sinh là 20µg/l, thấp hơn nồng độ thấp nhất có thể gây ảnh hưởng trựctiếp đến côn trùng trong phòng thí nghiệm Mặt khác, từ những phản ứngkhác nhau của các loài côn trùng bắt mồi ăn thịt và các loài không phải là loàibắt mồi ăn thịt đã gợi mở ra rằng tác động của thuốc trừ cỏ đến quần thể côntrùng có thể là tác động gián tiếp thông qua việc suy giảm nguồn thức ăn chocác loài không phải là côn trùng bắt mồi ăn thịt

Một nghiên cứu khác được tiến hành nhằm khảo sát tác động của 2,4-Dđến quần thể côn trùng và lý tính của đất trong điều kiện canh tác đậu tươngkhông làm đất Kết quả cho thấy khi sử dụng 2,4-D vào 60 ngày trước khitrồng cây đã làm tăng nhiệt độ đất ở độ sâu 2,5cm, độ ẩm đất cũng tăng từ46% đên 48,8 và 50,8% Số lượng các loài côn trùng cũng bị giảm đáng kể từ12,5 xuống 1,5 cá thể/ 0,8m2 (Nicholas et Al, 2008) [67]

Cũng theo I N Oka và David (1976) [50] , cả rệp hại ngô, sâu đục thân

và bệnh sọc lá vi khuẩn hại ngô đều tăng mật độ và mức độ hại khi trên ruộngngô sử dụng thuốc trừ cỏ 2,4-D Hàm lượng protein trong ngô cũng cao hơn, do

đó có thể đã kích thích sinh trưởng và mức độ gây hại của các loài dịch hại

Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của 2,4,5-T dùng trong lâm nghiệp vàcác khu bảo tồn tự nhiên tại Hà Lan, Eijsackers (1978) [41] cho biết, thuốc đã

làm giảm vòng đời của cả 2 loài côn trùng bắt mồi họ Notiophilus biguttatus

và Onychiurus quadriocellatus khi xử lý trực tiếp lên cây hay đưa vào giá thể

để bón vào đất ở nồng độ 0,003 ml/dm2 Theo tác giả, thuốc không gây độc

trực tiếp cho các loài côn trùng nhưng làm giảm khả năng di chuyển củachúng, do đó làm thay đổi hoạt động sống và rút ngắn vòng đời Tuy nhiên,khi phun thuốc trực tiếp lên các loài côn trùng này thuốc có thể gây độc trựctiếp và ảnh hưởng nghiêm trọng, dẫn đến gây chết cho côn trùng.

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các thuốc trừ cỏ gốc Glyphosate tới các

loài nhện lớn bắt mồi như Pardosa milvina, Hogna helluo và côn trùng cánh

cứng họ Carabidea, Wrinn [78] cho biết, tuy mức độ ảnh hưởng đến cácloài có khác nhau nhưng cả 3 loài nghiên cứu đều bị ảnh hưởng bởi thuốc.Dấu hiệu rõ rệt nhất là làm giảm di chuyển của các côn trùng, làm giảmcác hoạt động sống như bắt mồi, do đó kéo dài thời gian lột xác và ở mức

độ nặng có thể gây chết cho các loài bắt mồi ăn thịt này

Theo kết quả nghiên cứu của Flexner và cộng sự (1991) [44], khi sửdụng các loài thực vật che phủ đất trong vườn, mật độ nhện bị giảm xuống donhện di chuyển từ mặt đất lên tán cây Đặc biệt, khi sử dụng thuốc trừ cỏ đểphun lên tán cây phủ đất càng làm tăng sự di chuyển, do đó mật độ nhện ởtầng dưới bị giảm nghiêm trọng

1.2.3.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Ở nước ta hầu như chưa có công trình nào quan tâm nghiên cứu tácđộng của thuốc trừ cỏ tới môi trường Năm 2004, Đào Xuân Cường đã bắtđầu đặt vấn đề nghiên cứu về tác động đến môi trường của thuốc trừ Sofit300EC Theo tác giả, thuốc trừ cỏ Sofit 300EC có ảnh hưởng nhẹ đến cá, một

số nhóm vi sinh vật đất và hầu như không ảnh hưởng đến mật độ 2 loài côntrùng bắt mồi ăn thịt là bọ rùa đỏ và nhện Lycosa (Đào Xuân Cường, 2004) [16].Tuy nhiên, nghiên cứu này mới dừng lại với 1 loại thuốc tiền nảy mầm và chỉtheo dõi qua một vụ sản xuất, do đó có thể thời điểm xử lý thuốc còn quá sớm đểđánh giá biến động mật độ của các loài bắt mồi ăn thịt

1.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ đến lý, hóa tính đất

1.2.4.1 Nghiên cứu trên thế giới

Vấn đề tác động của thuốc trừ cỏ đặc biệt là tác động tiềm ẩn của nó tớithành phần cơ giới và dinh dưỡng đất đã được nhiều nước quan tâm nghiêncứu một cách kỹ lưỡng đối với từng loại thuốc Do biến động về dinh dưỡngđất có liên quan chặt chẽ tới sự phân giải của các chất hữu cơ trong đất, hayliên quan tới hoạt động của các vi sinh vật phân giải hữu cơ nên chúng thườngnghiên cứu song song với việc nghiên cứu tác động của thuốc đến vi sinh vật

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc diệt cỏ trong đất đến hoạt độngcủa vi sinh vật và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất, có nhiều ý kiếnkhác nhau, có ý kiến cho rằng khi bón vào đất với liều lượng thông dụng,nhiều loại thuốc diệt cỏ có thể tạm thời làm giảm hoạt động của nhiều loại visinh vật đất: vi khuẩn phân giải xenllulo, vi khuẩn tổng hợp amon, vi khuẩnnitrat hóa, vi khuẩn nitrat hóa đạm trong đất….Sự giảm đột ngột của các loài

vi khuẩn ở trong thời gian ngay sau khi đưa thuốc diệt cỏ vào đất dẫn đến kếtquả là hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất (đạm tổng số, đạm amôn,đạm nitrat, P2O5, K2O) bị giảm sút Tuy nhiên, chỉ sau đó vài tháng, hoạt độngcủa nhiều loại vi sinh vật đất lại phục hồi và thậm chí còn tăng lên mạnh mẽ,hàm lượng các chất dễ tiêu của các nguyên tố dinh dưỡng trong đất cũng đượckhôi phục lại và có trường hợp lại tăng hơn trước

Hàng loạt thí nghiệm dùng thuốc hóa học trừ cỏ dại cho cây trồng trongnhiều năm liên tục ở Nga, Ba Lan, Anh…đã đi đến kết luận việc dùng thuốcdiệt cỏ không ảnh hưởng xấu đến khu hệ vi sinh vật đất, đến chế độ dinhdưỡng cây trồng trong đất, mà việc sử dụng thuốc diệt cỏ đã làm tăng hiệuquả của phân bón đối với năng suất cây trồng, phẩm chất nông sản

Có tài liệu cho rằng thuốc diệt cỏ có thể lưu lại trong đất, tiêu diệt hệ visinh vật trong đất, gây hại cho cây trồng ở vụ sau Tuy nhiên, về vấn đề này

có những kết quả không thống nhất với nhau Tại bang Alabana ở Mỹ, các

nghiên cứu chỉ ra rằng khi phun Atrazin với lượng 3.36kg ai/ha thì ở vụ saugieo đỗ tương, cây vẫn mọc an toàn thậm chí ngay cả khi dùng liều lượng caođến 6.72kg ai/ha 3 đến 4 năm liền để trừ cỏ cho ngô, Atrazin vẫn lưu lại trongđất và không gây ảnh hưởng xấu đến đỗ tương.

Gramaxone là loại thuốc diệt cỏ không chọn lọc chứa thành phầnparaquat dichloride Sản phẩm này lần đầu tiên đã được hãng Syngenta tổnghợp và tung ra thị trường 1962 Cho đến nay, nó là một trong những sản phẩmthuốc diệt cỏ có doanh số cao nhất Những đặc tính của các đơn vị kết hợp trongparaquat làm cho nó trở thành một loại thuốc diệt cỏ đa năng nhất trên thịtrường, Gramaxone và những loại thuốc diệt cỏ mang hoạt tính Paraquat khácđược nông dân sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong những vụ mùa lớn và đadạng (Lê Thanh Nga, 2010) [21]

Theo Eric S Menges và Doria R Gordon – dẫn theo Wrinn [78], cácbiện pháp phòng trừ cỏ dại cơ giới như nạo, xới, đào và sử dụng thuốc trừ cỏthường làm xáo trộn hệ thực vật trên đồng ruộng, nhưng hiệu quả sinh tháithường không bị ảnh hưởng nghiêm trọng đặc biệt khi kết hợp với biện pháp đốt

cỏ Đôi khi biện pháp thủ công gây xáo trộn mặt đất dẫn đến rửa trôi, làm giảmthành phần loài thực vật nhưng biện pháp đốt cỏ lại kích thích cho nhiều loàithực vật phát triển do chúng có tác động kích thích phá ngủ nghỉ của thực vật

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số thuốc trừ cỏ chủ yếu đến đất, ôngcho biết Chlorsulfuron là thuốc trừ cỏ rất ít ảnh hưởng tới khu hệ sinh vật đấtnhư tuyến trùng, nấm, vi khuẩn v.v ở lượng dùng thông thường, tức 10mg/ kg(Sera 2003– dẫn theo John Dodd, 2005) [52] Thuốc nhanh chóng bị phân giảitrên đất thịt, do đó ít ảnh hưởng tới cả thành phần cơ giới và dinh dưỡng đất

Tuy nhiên, thuốc trừ cỏ làm thay đổi tốc độ hydrolysis, do đó làm tăng

pH đất Khả năng liên kết của thuốc ở tầng đất thịt phụ thuộc rất nhiều vàohàm lượng hữu cơ trong đất, do đó thuốc cũng rất bị giữ ở tầng đất sét do hàm

lượng hữu cơ trong tầng này rất thấp Khi độ pH đất càng cao, khả năng giữthuốc trong đất càng lớn, ngược lại quá trình rửa trôi xảy ra nhanh trong điềukiện pH thấp Kết quả thí nghiệm cũng chỉ ra rằng mức độ rửa trôi của thuốctrừ cỏ này cũng không đáng kể trên nền đất khô vừa phải cũng như đất cáthoặc đất mùn

Glyphosate là loại thuốc sử dụng qua lá nhưng ngay sau khi hấp thụ vàocây trồng, thuốc lại được lưu dẫn xuống phần gốc, một phần đưa vào rễ cây vàđất, do đó nhiều nghiên cứu đã được tiến hành với tác động của Glyphosate tớithành phần cơ giới và dinh dưỡng đất Tuy nhiên, cho đến nay vẫn không cóbằng chứng nào về tác động của Glyphosate đến hệ vi sinh vật đất Ngược lại,các vi sinh vật đất lại sử dụng Glyphosate như là nguồn Cacbon, do đó nó có tácdụng làm tơi xốp và tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất

Tương tự, khi phun Paraquat (Gramoxon) vào đất, thuốc sẽ kết hợpnhanh chóng và chặt chẽ với các hạt sét Khi bị hấp thụ, thuốc bị mất hoạttính sinh học Ngoài ra, thuốc còn kết hợp với mùn và các vật chất hữu cơkhác nên hầu như không gây ô nhiễm nguồn nước ngầm khi được sử dụngtrên loại đất này Ngược lại, năm 1983, Viện nghiên cứu sinh thái thuộc LiênBang Đức (BBA) vào năm 1983 đã khẳng định việc sử dụng Paraquat nhiềulần đã dẫn đến sự tích lũy trong đất và gây thiệt hại cho mùa màng Chính vìthế sản phẩm Paraquat không được phép đăng ký sử dụng ở Đức Tuy nhiên,điều này đã được thay đổi trong phiên tòa của ICI năm 1992, người ta đã côngnhận sản phẩm với công thức mới của ICI chứa 10% Paraquat nhưng chỉ đượcphép sử dụng 4 năm 1 lần trong những vụ mùa, việc sử dụng rộng hơn khôngđược chấp thuận vì những tác hại của nó đối với môi trường

Việc dùng thuốc diệt cỏ Paraquat thường xuyên hàng năm trên vùng đấtcanh tác (1967 – 1985) đã được công bố là làm giảm sinh khối vi sinh vật trongđất Trong khi đó, theo nghiên cứu khác thì đã đưa ra kết luận rằng việc dùng

thuốc diệt cỏ Paraquat hoặc Glyphosate trên đất sét nặng ở Regina không gâyảnh hưởng độc hại cho quần thể vi sinh vật đất, sinh khối vi sinh vật đất (sựkhoáng hóa C, N) và trên thực tế vi sinh vật có thể phát triển tốt trong đất códùng 2 loại thuốc diệt cỏ này.

Như vậy, vấn đề tác hại của Paraquat đến khu hệ vi sinh vật đất hiệnnay thật sự còn nhiều tranh cãi Điều này bắt nguồn từ sự khác nhau về thổnhưỡng, điều kiện khí hậu, thời tiết, cũng như cơ cấu cây trồng và tập quáncanh tác của mỗi vùng dùng thuốc Do vậy để khắc phục tình trạng này, trongquá trình canh tác, khi phát hiện ra những mặt tiêu cực có thể gây ảnh hưởngxấu của thuốc diệt cỏ đến đất trồng trọt, việc nghiên cứu tác động của nó đếntính chất đất và khu hệ vi sinh vật trong đất trong điều kiện canh tác cụ thể làrất cần thiết để đi đến những kết luận có cơ sở khoa học Từ đó giúp nông dân

có 1 định hướng trong việc sử dụng hiệu quả thuốc diệt cỏ nhằm góp phầnbảo vệ mùa màng và tăng năng suất cây trồng, đem lại hiệu quả kinh tế cao

Metsulfuron methyl cũng là một hoạt chất được quan tâm nghiên cứu

về tác động môi trường trong đó có ảnh hưởng tới hệ sinh vật và lý, hóa tínhcủa đất Kết quả nghiên cứu tác động tới vi sinh vật đất mới chỉ dừng ở giống

Pseudomonas, theo đó nồng độ thấp nhất có thể quan sát được ảnh hưởng của

thuốc là 5 mg/kg Ở nồng độ này người ta không quan sát thấy không có ảnhhưởng tới các côn trùng sống trong đất Tuy có ảnh hưởng tới vi sinh vật đất,Metsulfuron không gây ảnh hưởng tiêu cực đến thành phần cơ giới đất và cácchất dinh dưỡng trong đất

Như vậy, các nước trên thế giới đều quan tâm rất nhiều đến việc nghiêncứu tác động của thuốc trừ cỏ đến lý và hóa tính đất Tuy nhiên, do sự khácnhau về hệ thống canh tác, các nghiên cứu trên thế giới chủ yếu mới dừng lại

ở việc sử dụng thuốc trừ cỏ trên các cây trồng cạn Các nghiên cứu trên lúa

nước trên thế giới hầu như còn rất hạn chế, đặc biệt nghiên cứu từ các nướcchâu Á là chiếc nôi của nền văn minh lúa nước.

1.2.4.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Cũng như các hoạt động nghiên cứu tác động môi trường khác, cáccông trình nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ đến lý, hóa tính đất ởnước ta còn rất hạn chế Gần đây đã có nhiều tranh luận khác nhau về tácđộng của thuốc trừ cỏ đến lý, hóa tính đất Nhiều người cho rằng, việc sửdụng lâu dài thuốc trừ cỏ sẽ làm chai đất, vì vậy một số địa phương đã hạn chế

sử dụng thuốc Tuy nhiên, có ý kiến lại cho rằng việc sử dụng thuốc trừ cỏ sẽhạn chế xới xáo, giảm xói mòn đất đặc biệt ở các vùng đất dốc, vì vậy nênkhuyến khích sử dụng thuốc trừ cỏ kết hợp với sạ chay để hạn chế rửa trôi đất

Một số công trình nghiên cứu bước đầu trong nước cho thấy, khi sửdụng thuốc diệt cỏ Atrazin 50EC hoặc Simazin 50EC với lượng 5 – 6kg/haphun cho ngô trên đất cát pha ven sông Hồng (Hà Nội) thì thuốc có thể để lại

dư lượng thuốc trong đất, do đó gây hại cho cây đỗ tương ở vụ sau (Lê ThanhNga, 2010) [21]

Một nghiên cứu mới nhất năm 2003 tại trường Đại học Đà Lạt cho thấyviệc phun thuốc diệt cỏ Paraquat dichloride với liều cao hơn liều khuyến cáo

đã có tác động âm tính đến khu hệ vi sinh vật đất và do đó ảnh hưởng xấu đếnnăng suất và chất lượng cây trồng, liều càng cao tác động càng rõ rệt Do đónông dân cần hạn chế sử dụng thuốc diệt cỏ Paraquat với liều cao và khôngphun thuốc nhiều lần trong 1 vụ mùa Bên cạnh đó, trước khi dùng thuốc diệt

cỏ Paraquat dichloride cần phải điều tra nắm vững được các đặc điểm, tìnhhình về cỏ dại, thời tiết, đất đai, cây trồng…để đối chiếu với đặc điểm và cácđiều kiện phun thuốc diệt cỏ Trên cơ sở đó cân nhắc, lựa chọn một quy trìnhdùng thuốc diệt cỏ thích hợp nhằm hạn chế ảnh hưởng xấu của Paraquatdichloride đến môi trường sinh thái Lê Thanh Nga (2010) [21]

Như vậy qua các kết quả nghiên cứu trên thế giới và trong nước chothấy, tuy các thuốc trừ cỏ đều có những tác động nhất định đến lý, hóa tínhđất, song sự biến đổi thường xảy ra chậm chạp, trong một thời gian dài vàsau nhiều chu kỳ sử dụng thuốc, do đó việc nghiên cứu, đánh giá cần đượctiến hành liên tục trong nhiều năm Mặc dù vậy, cho đến nay ở trong nướchầu như chưa có công trình nghiên cứu nào mang tính hệ thống về nhữngtác động này

Tóm lại: Nghiên cứu sinh thái của thuốc trừ cỏ bao gồm cả tác động

của các yêú tố ngoại cảnh tới thuốc và tác động của thuốc đối với môi trường

là cơ sở quan trọng giúp cho việc lựa chọn và sử dụng an toàn, hiệu quả chúng Vì vậy trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu tác động của ngoại cảnh đến từng nhóm, loại thuốc cũng như tác động của từng nhóm thuốc tới môi trường Tuy nhiên, phần lớn các công trình này mới đi sâu nghiên cứu tác động của thuốc trên các cây trồng cạn, các kết quả nghiên cứu trên lúa nước còn rất hạn chế Trong khi đó, mặc dù thuốc trừ cỏ ngày càng được sử dụng phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất lúa nước ở Việt Nam nhưng hầu như chưa có công trình nghiên cứu hệ thống nào về sinh thái của thuốc Một số công trình nghiên cứu đã có hiện còn tản mạn, chỉ dừng lại ở một loại thuốc hoặc một số yếu tố sinh thái mà chưa có đánh giá mang tính toàn diện, tác động hai chiều thuốc trừ cỏ với các yếu tố môi trường Do đó, để có cơ sở lựa chọn loại thuốc và kỹ thuật

sử dụng phù hợp nhằm nâng cao độ an toàn và hiệu quả của thuốc, cần có những nghiên cứu đầy đủ, hệ thống hơn về sinh thái của thuốc trong điều kiện sinh thái cụ thể ở Việt Nam.

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Thuốc thí nghiệm: Bao gồm 8 hoạt chất thuộc 6 nhóm thuốc trừ cỏ hiện

đang sử dụng phổ biến trong sản xuất lúa nước ở Việt Nam

Tóm tắt các nhóm và hoạt chất thuốc trừ cỏ sử dụng trong thí nghiên cứu

Nhóm thuốc Tên hoạt chất

Sản phẩm thương mại

sử dụng trong nghiên cứu

Thời điểm sử dụng

Chloroacetanilide Pretilachlor Acofit 300EC

Là thuốc tiền nảy mầm,phun sau gieo sạ 0-3 ngàysau phun

Acetamide Butachlor Saco 600EC Thuốc hậu nảy mầm sớm,phun sau sạ 3-5 ngày sau phunQuinoline

Carboxylic Quinclorac

Nomicet250EC

Là thuốc hậu nảy mầm,phun sau gieo sạ 7-10 ngàysau phun

Oxadiazole Oxadiazon Rolgol250EC

Là thuốc hậu nảy mầmsớm, phun sau gieo sạ 5-7ngày sau phun

Sunfonylurea Bensulfuron-methyl 100WPSharon

Là thuốc hậu nảy mầm,phun sau gieo sạ 7-10 ngàysau phun

Sunfonylurea Ethoxysulfuron 15WDGSunrice

Là thuốc hậu nảy mầm,phun sau gieo sạ 15-20ngày sau phun

Sunfonylurea Fenoprop - P -ethyl Whip's 7,5EC

Là thuốc hậu nảy mầm,phun sau gieo sạ 15-20ngày sau phun

Sulfonylurea Metsulfuron-methyl 200WDGAlyrice

Là thuốc hậu nảy mầm,phun sau gieo sạ 15-20ngày sau phun

2.1.2 Các vật liệu nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

Được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và ẩm độ; vật liệunuôi cấy và xác định mật độ vi sinh vật gồm:

- Khay gieo hạt kích thước 15 x 20 cm;

- Giống lúa khang dân, hạt của 4 loài cỏ là: cỏ lồng vực, cỏ lác dù, cỏchát và cỏ đuôi phượng;

- Kính hiển vi và tủ định ôn, ẩm độ

- Dụng cụ thủy tinh: đĩa Petri, bàn trang, đèn cồn, tủ ấm, buồng cấy…

- Môi trường nuôi cấy gồm:

+ Môi trường thạch thịt – Pepton bao gồm: cao thịt: 5g; pepton: 10g;Nacl: 5g; Glucoza: 10g; Nước: 1000 ml; Thạch: 12g; PH = 7;

+ Môi trường CMC: Cellulo: 1g; Thạch: 12g; Nước cất: 1000ml; PH =7+0,2;

- Dung dịch chỉ thị lygol

- Môi trường Picovskaya (g/lít): Glucose: 10g; (NH4)2S04:1g; KCl: 0,2g;MgS04.7H20: 0,1g; Ca3 (P04)2: 5g; Yeast extract: 1g; Dung dịch vi lượng: 2ml;Nước cất: 1.000ml; PH = 7,0

- Môi trường ASHBY: Manitol (hay Glucose): 20,0g; K2HP04: 0,2g; MgS04.7H20: 0,2g; NaCl: 0,2g; K2S04: 0,1g; CaC03: 5,0g; Thạch: 12,0g; Nước cất:1.000ml; PH: 7,0 – 7,2

2.1.3 Các vật liệu nghiên cứu trong nhà lưới

2.1.4 Các vật liệu nghiên cứu đồng ruộng

- Đất thí nghiệm: diện tích gồm 1500 m2 tại Viện Môi trường nông nghiệp

Mễ Trì, Từ Liêm, Hà Nội và 5500m2 tại HTX Yên Thường, Gia Lâm, Hà Nội

- Giống lúa và nguồn hạt cỏ: được sử dụng các giống và hạt cỏ như thínghiệm trong phòng, ngoài ra còn sử dụng nguồn cỏ mọc tự nhiên;

- Dụng cụ tạo mưa nhân tạo và phun rải thuốc;

- Nguồn động vật thuỷ sinh, vi sinh vật và côn trùng bắt mồi, ăn thịt: sửdụng nguồn sẵn có trong tự nhiên;

- Phân bón;

- Thuốc BVTV

2.2 Địa điểm nghiên cứu

Tại Viện Bảo vệ thực vật, Môi trường nông nghiệp và HTX YênThường – Gia Lâm – Hà Nội

2.3 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 10/2010 – tháng 11/2011

2.4 Nội dung nghiên cứu

i Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố thời tiết chủ yếu (nhiệt độ,mưa) và thành phần cơ giới đất đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ;

ii Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kỹ thuật canh tác và sử dụngthuốc (tưới nước, lượng nước phun, dụng cụ phun và giai đoạn sinh trưởngcây trồng) đến độ an toàn và hiệu quả của thuốc trừ cỏ;

iii Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc đến một số nhóm sinh vật chứcnăng trên ruộng lúa như động vật thủy sinh (cá, ốc bươu vàng); vi sinh vật đất(VSV tổng số, vi sinh vật phân giải xenllulo, VSV phân giải lân khó tiêuthành dễ tiêu); một số loài thiên địch (nhện tổng số, nhện sói, bọ rùa tổng số,