Bài giảng Thuốc bảo vệ thực vật (Phần A: Những hiểu biết chung về thuốc bảo vệ thực vật, quản lý và sử dụng) - Chương 3: Thuốc bảo vệ thực vật, môi trường và hậu quả xấu của chúng gây ra cho môi sinh

Thuốc BVTV ở trên cây và trong nông sản có thể gây hại cho cây trồng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây, thậm chí còn làm giảm năng suất hay ảnh hưởng đến chất lượng nô

CHƯƠNG III THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT, MÔI

TRƯỜNG & HẬU QUẢ XẤU CỦA

CHÚNG GÂY RA CHO MÔI SINH

1 TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ

CON ĐƯỜNG MẤT ĐI CỦA THUỐC

1.1.TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC ĐẾN MÔI TRƯỜNG

(Sơđồ Tác động của thuốc BVTV đến môi trường và

con đường mất đi của thuốc

( Theo Richardson, 1979; Dẫn theo Phạm Văn Biên và

cộng sự, 2000) )

1.2.-CON ĐƯỜNG MẤT ĐI CỦA THUỐC 1- Sự quang phân (ánh sáng phân hủy

thuốc)

2- Chuyển hoá thuốc trong cây

3- Phân huỷ do vi sinh vật (VSV) đất, nước

4-Thuỷ phân, P Ư hoá học khác 5-Sự bay hơi

6-Sự cuốn trôi và lắng trôi do nước 7-Hoà loãng sinh học

2.THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ MÔI TRƯỜNG

SỐNG:

2.1.Dư lượng thuốc bvtv:

2.1.1- Định nghĩa

• Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất , các

sản phẩm chuyển hoá và các thành phần

khác có trong thuốc, tồn tại trên cây trồng,

nông sản, đất, nước sau một thời gian dưới

tác động của các hệ sống (living systems) và

điều kiện ngoại cảnh ( ánh sáng, nhiệt độ, ẩm

độ v.v ) Dư lượng của thuốc được tính

bằng mg (miligam) thuốc có trong 1 kg nông

sản, đất hay nước (mg/kg)

Dư lượng thuốc BVTV trên nông sản

9/17/2015

trong nông sản:

• Thuốc BVTV có thể đi vào cây trồng bằng

nhiều con đường trực tiếp (do phun, rắc lên

cây) hay gián tiếp (qua đất, nước, không

khi bị ô nhiễm thuốc BVTV) Thuốc BVTV ở

trên cây và trong nông sản có thể gây hại

cho cây trồng (ảnh hưởng đến sinh trưởng

và phát triển của cây, thậm chí còn làm giảm

năng suất) hay ảnh hưởng đến chất lượng

nông sản, gây ngộ độc cho người và gia súc

sử dụng nông sản đó

• Thuốc BVTV có thể xâm nhập vào các bộ phận của cây Tốc độ xâm nhập và hàm lượng của thuốc BVTV rất khác nhau và phụ thuộc vào đặc tính, cấu trúc vảu các

bộ phận đó Khi phân tích hàm lượng cypermethrin có trong các bộ phận của quả táo cho thấy hàm lượng tổng vỏ táo cao gấp 9 lần trong thịt quả

• thuốc BVTV thường tồn tại với hàm lượng

lớn trong vỏ của của một số loai quả cà

hạt như táo, lê, đậu, và lúa Nhưng sự

phân bố này cũng không đồng nhất trong

một nhóm thực vật

• theo FAO/WHO hàm lượng cypermethrin

trong ruột táo ít hơn trong vỏ táo tới 10%

nhưng ở quả lê hàm lượng cypermethrin

trong ruột quả lê ít hơn trong vỏ quả lê tới

30%

- Dư lượng biểu bì (cuticule residue): gồm những chất tan được trong lipid, nhưng không tan được trong nước, tồn tại ở lớp biểu bì

- Dư lượng nội bì (sub-cuticule residue): gồm

những chất tan được trong nước, nhưng không tan trong lipid, tồn tại ở dưới lớp biểu

bì

- Dư lượng ngoại bì (extra cuticule residue):

gồm những chất không tan cả trong lipid và nước, tồn tại ở bên ngoài biểu bì

• lượng tiêu thụ hàng ngày được chấp

nhận (Acceptable Daily Intake- ADI)

Cypermethrin 0.05 mg/kg

• Mức dư lượng tối đa cho phép (

Maximum Residue Limit – MRL)

Cypermethrin: Sữa 0.01 mg/kg, chè khô 15

mg/kg

2.1.3.Các biện pháp nhằm giảm thiểu dư lượng thuốc bvtv trên cây trồng và nông sản:

Lấy mẫu ở ruộng sản xuất

Lấy mẫu ở chợ

Cơ quan chức năng

VietGAP

Tuyên truyền

Quản lý cửa hàng bàn thuốc

Quản lý rau quả xuất nhập khẩu

• Đối với người sản xuất

Đảm bảo

nguyên tắc 4 đúng

- Bảo đảm thời gian cách ly ( Preharvest interval

– PHI) Cypermethrin Rau ăn lá 7 – 14 ngày, rau

ăn quả 3-4 ngày, bắp cải 14 ngày, rau ăn củ

(nếu tươi gốc), hành 21 ngày

- Phải sử dụng thuốc đúng kỹ thuật, hợp lý

• Chọn các loại thuốc ít độc, ít bền trong môi

trường, mang tính chọn lọc cao

• Chọn dạng thuốc, phương pháp xử lý và thời

điểm xử lý thích hợp

• Chọn cây trồng luân canh thích hợp

- Chính sách

Chính sách:

Viet GAP Euro GAP Globle GAP

•Đối với người tiêu dùng:

- Không sử dụng làm thức ăn

những loại nông sản có mùi lạ,

màu sắc lạ, hình dáng khác

thường

- Không nên mua các loại rau

trái vụ

- Rửa rau, quả dưới vòi nước

chảy

- Nấu chín và mở nắp vung

khi nấu để hóa chất BVTV

nếu còn sót lại sẽ thoát ra

ngoài

2.1.3 Dư lượng thuốc BVTV trong đất:

• Người ta có thể sử dụng thuốc BVTV

bằng nhiều con đƯờng khác nhau như:

phun lên cây, xử lý giống, xử lý đất, nhưng cuối cùng do gió, mưa, rơi vãi trong quá trình sử dụng, thuốc cũng tập trung ở trong đất.trong đất, thuốc

Bv bị phân huỷ dần bởi nhiều yếu tố hữu sinh và vô sinh Tốc độ phân huỷ của mỗi thuốc phụ thuộc vào:

9/17/2015

+ Tính chất hoá, lý của hoạt chất và dạng

thuốc được sử dụng

+Thành phần hoá lý của đất, hàm lượng

chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng khác

có trong đất và pH đất

+ Loại cây trồng được trồng trên đất đó

+ Điều kiện môi trường, nước, độ ẩm, nhiệt độ, lượng phân bón… chủng loại

và số lượng các loài vi sinh vật, đặc biệt là các loài sinh vật có trong đất

Nhiều loài vi sinh vật trong đất có khả năng dùng thuốc BVTV như những chất dinh dưỡng để xây dựng cơ thể

Chính vì vậy, thuốc BV đã bị chúng phân huỷ

• Nghiên cứu về tốc độ phân huỷ của

thuốc BVTV trong đất cho thấy: tốc độ

phân uỷ của thuốc BVTV tiệt trùng

chậm hơn rất nhiều so với đất tự nhiên

Điều đó chứng tỏ rằng vai trò quan

trọng của vi sinh vật trong việc phân

huỷ thuốc BVTV

Ngược lại, thuốc BVTV cũng ảnh hưởng nhiều đến sự phát sinh phát triển của hệ sinh vật

Xu hướng chung diễn biến số lượng vi sinh vật đất tuân theo: Mới đưa thuốc BVTV vào đất, số lượng vi sinh vật giảm, sau đó số lượng vi sinh vật phục hồi dần và nhiều trường hợp vượt hơn trước khi xử lý thuốc.trong đất,

Thuốc có khả năng di chuyển, phân bố lại một cách cơ học qua quá trình làm đất, bị rửa trôi bởi nước mưa…, rồi ngấm sâu xuống đất

Vì vậy, thuốc BVTV có thể gây ô nhiễm

mạch nước ngầm và theo nước ngầm có

thể đi đến những nơi khác xa khu vực xử

lý thuốc

Nhiều trường hợp dư lượng thuốc BVTV

trong đất với lượng lớn có thể gây ra

những tác động tiêu cực, gây hại cho cây,

ảnh hưởng tới độ màu mỡ của đất và suy

giảm những sinh vật có ích sống trong đất

2.1.4.Dư lượng thuốc BVTV trong nước:

Thuốc BVTV vào môi trường nước bằng nhiều cách khác nhau:

Dùng trực tiếp thuốc để tiêu diệt con trùng trong nước

Nước chảy qua các khu rừng hay vùng đất lâm nghiệp, nông nghiệp được phun thuốc BVTV

Nứơc thải của công nghiệp sản xuất thuốc BVTV hay xúc rửa các dụng cụ phun rải thuốc BVTV

• Tuỳ thuộc vào đặc tính hấp phụ và cấu

trúc lỗ xốp của đất mà nước ngầm có

thể bị nhiễm thuốc BVTV theo Cohen,

Eiden, Corber, hàm lượng một số loại

thuốc BVTV trong nước như sau (tính

theo µg/l): DDT 0,03; lindan 0,001-0,021;

carbofuran 1-50; picforan 0,1-1,5;

1,2-dibrometan 0,05-20…

Đối với nước bề mặt, do việc sử dụng trực tiếp thuốc BVTV cũng như khả năng thấm sâu hoặc lan truyền trong đất

từ vùng xử lý thuốc, theo mưa lũ… mà có thể chứa dư lượng thuốc BVTV

Dư lượng này có thể xuất hiện giữa lớp trầm tích và nước

Dư lượng của một số thuốc BVTV bền vững thường có hàm lượng ở lớp trầm tích cao hơn lớp nước mặt khoảng 10 – 100 lần

Sự phân huỷ thuốc BVTV trong nước phụ thuộc vào pH, mật độ huyền phù và sự có mặt của trầm tích

Dư lượng thuốc BVTV trong nước sẽ gây hại cho thực vật

và động vật thuỷ sinh sống trong nước và cuối cùng gây hại cho con người

3 HẬU QUẢ DO THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT GÂY RA CHO QUẦN

THỂ SINH VẬT:

3.1.Phản ứng của dịch hại đối với chất độc ở liều lượng thấp

3.2.Xuất hiện dịch hại mới hay bùng phát dịch hại thứ cấp:

3.3 Sự tái phát của dịch hại:

Số lượng cá thể dịch hại ở

ruộng phun thuốc

Hệ số tái phát = - -

Số lượng cá thể loài dịch hại

đó ở ruộng không phun thuốc

3.4.Tính chống ( kháng) thuốc bvtv:

+Hiện tượng +Định nghĩa +Chỉ số chống thuốc( resistance index- Ri) hay hệ số chống thuốc (resistance

cofficien = Rc) là chỉ tiêu xác định tính chống thuốc của dịch hại

LD50 của loài dịch hại bị nghi là chống thuốc

Ri (Rc) = -

LD50 của cùng loài dịch hại nhưng chưa

từng tiếp xúc với thuốc

• Tính chịu thuốc ( tolerance)

• Tính quen thuốc( accoutumance)

• Đặc điểm của sự hình thành tính các

quần thể dịch hại kháng thuốc:

• Thuyết tiền thích ứng

• Thuyết thích nghi môi trường

• Cơ chế chống thuôc của các loài dịch hại gồm:

1/Thay đổi về cấu trúc lipid, sáp và protein trong cuticum;

hoặc gia tăng kết cấu biểu bì, nhằm hạn chế sự xâm nhập của thuốc vào cơ thể sinh vật

2/Hình thành những tập tính mới, nhằm ngăn ngừa hoặc hạn chế sự tiếp xúc của côn trùng với thuốc

3/Phản ứng chống chịu sinh lý thay đổi:

-Cơ chế chống chịu sinh lý: Sinh vật có khả năng tăng cường sự giải độc, làm cho thuốc bị giảm hiệu lực hay bị phân huỷ hoàn toàn Đây là cơ chế chống thuốc cơ bản nhất và đặc biệt quan trọng của các loài sinh vật

9/17/2015

• Tính chống chịu bắt chéo:

+Hiện tượng dịch hại chống được nhiều loại

thuốc trong một nhóm, hay nhiều loại

thuốc thuộc các nhóm khác nhau, kể cả

các loại thuốc mà loài dịch hại chưa hề

tiếp xúc với thuốc đó Hiện tượng này gọi

là tính chống thuốc dương

+Nhưng có trường hợp, dịch hại chống loại

thuốc này, nhưng lại mẫn cảm với các

loại thuốc khác Hiện tượng này được gọi

là tính chống thuốc âm

Phân loại tính chống thuốc:

-Tính chống thuốc nhiều mặt (multiplicate resistance):

được tạo ra bởi hai hay nhiều cơ chế giúp sinh vật

chống được một loại thuốc

-Tính chống chịu bắt chéo nhiều chủng loại ( multiple

resistance): Được hình thành bởi hai hay nhiều cơ chế giúp dịch hại chống được một nhóm thuốc hay nhiều loại thuốc thuộc các nhóm khác xa nhau

-Tính chống chịu nối tiếp (sequential resistance): Được

hình thành khi các thuốc bvtv dùng luân phiên nối tiếp nhau để chống một loài dịch hại Trình tự sử dụng các loại thuốc, ảnh hưởng đến tốc độ hình thành tính chống thuốc của một quần thể, cũng như mức độ rộng hẹp của phổ kháng thuốc

Các nhân tố liên quan đến việc hình thành tính chống

thuốc:

-Đặc điểm di truyền và sinh vật học của loài dịch hại:

Những loài dịch hại có khả năng biến đổi gen lớn, vòng

đời ngắn, khả năng sinh sản cao, tính ăn hẹp, ít di

chuyển, có phản xạ sinh lý thích ứng là những loài có

nguy cơ chống thuốc cao

-Bản chất và đặc điểm của loại thuốc sử dụng: Những

thuốc tồn tại lâu trên bề mặt vật phun, dịch hại có điều

kiện tiếp xúc nhiều với thuốc ở liều thấp ( như các thuốc

trừ sâu clo hữu cơ), những thuốc có tính chọn lọc cao

dễ tạo tính chống thuốc khó tạo tính chống thuốc hơn

-Cường độ sức ép chọn lọc:

Các biện pháp khắc phục hiện tượng chống thuốc của dịch hại:

-Dùng luân phiên các loại thuốc bvtv :

- Dùng các chất hợp lực (synergist), chất phá vỡ tính chống thuốc (resistance breaker), chất phản chống chịu (anti-resistance)

Thậm chí khi hỗn hợp thuốc, có thể đẩy dịch hại chống thuốc nhanh hơn, phổ chống chéo mở rộng hơn, khó khăn hơn cho việc phòng trừ

-Giảm cường độ sức ép chọn lọc

- Biện pháp thích hợp nhất là IPM

3.5.Suy giảm tính đa dạng của quần thể:

3.6.Tác động của thuốc bvtv đến sinh vật

sống trong đất

3.7.Tác động của thuốc BVTV đến động

vật sống trên cạn và dưới nước

4 Phương hướng khắc phục hậu quả xấu do thuốc bvtv gây ra cho sinh quần:

4.1-Tính chọn lọc sinh lý:

Đây là kết quả của 3 cơ chế: giữa các loài có sự chênh lệch về lượng thuốc xâm nhập tới một hay nhiều vị trí tác động; độ mẫn cảm của các

vị trí này đến từng loại thuốc và sự khác nhau

về số lượng cũng như bản chất chuyển hoá của các thuốc trong cơ thể sinh vật

4.2-Tính chọn lọc sinh thái:

Dựa trên cơ sở hiểu biết sâu về điều kiện sinh sống và phát sinh của các loài dịch hại

4.Tác động của thuốc bvtv đến thực vật :

4.1.Những tác động tốt :

-Tăng tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm

- Rút ngắn thời gian sinh trưởng, làm cây ra

hoa sớm, làm quả chín sớm

năng suất, tăng năng suất, chất lượng nông

sản

-Làm tăng sức chống chịu của cây với những

điều kiện bất lợi: như chống rét, chống đổ

4.2.Những tác động xấu : khi sử dụng không

đúng thuốc bvtv, có thể gây hại cho cây trồng

-Giảm tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm, rễ không phát triển,

-Màu sắc lá biến đổi, cây chết

-Lá bị cháy, thủng, biến dạng, hoa quả bị rụng, quả nhỏ, chín muộn

-Phun thuốc vào thời kỳ cây ra hoa dễ ảnh hưởng đến khả năng đậu quả của cây trồng

-Thậm chí trong một số trường hợp, tác hại của thuốc ( thuốc trừ cỏ) còn gây hại cho cây trồng

vụ sau

• Thuốc lá

• Khoai tây

• Quả ở Trung Mỹ