ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC TRỪ SÂU GỐC DIAZINON ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÁ RÔ PHI OREOCHROMIS NILOTICUS

Nghiệm thức đối chứng ĐC: cá không xử lí thuốc trừ sâu Nghiệm thức 1 NT1: cá xử lí thuốc trừ sâu trong thời gian 3 giờ Nghiệm thức 2 NT2: cá xử lí thuốc trừ sâu trong thời gian 6 giờ Ngh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC TRỪ SÂU GỐC DIAZINON

ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÁ RÔ PHI

ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC TRỪ SÂU GỐC DIAZINON

ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÁ RÔ PHI

i

2 g, cỡ 3 – 4 g, cỡ 5 – 10 g

Thí nghiệm 2: xác định ảnh hưởng của thuốc trừ sâu Vibasu 10H (nồng độ LC50 – 48 giờ) với thời gian xử lí 3, 6, 9 giờ trên cá rô phi bột (7 – 8 ngày tuổi)

Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

Nghiệm thức đối chứng (ĐC): cá không xử lí thuốc trừ sâu Nghiệm thức 1 (NT1): cá xử lí thuốc trừ sâu trong thời gian 3 giờ Nghiệm thức 2 (NT2): cá xử lí thuốc trừ sâu trong thời gian 6 giờ Nghiệm thức 3 (NT3): cá xử lí thuốc trừ sâu trong thời gian 9 giờ

Cá thí nghiệm sau khi xử lí thuốc trừ sâu Vibasu 10H được nuôi trong ao 70 ngày, với mật độ thả 300 con/m3, chế độ cho ăn và chăm sóc hoàn toàn giống nhau

Kết quả nghiên cứu đạt được như sau:

LC50 – 48 giờ của cá bột là 22,7 ppm; cá cỡ 1 – 2 g là 52,1 ppm; cá cỡ 3 – 4 g là 63,5 ppm; cá cỡ 5 – 10 g là 85,2 ppm

Sự tăng trưởng về trọng lượng của cá ĐC là cao nhất 20,71 g; kế đến là NT1 13,84 g; NT2 9,26 g và NT3 5,91 g

Tỷ lệ sống của cá ở 4 nghiệm thức ĐC, NT1, NT2 và NT3 lần lượt là 92%; 75,33%; 66,33% và 53,33%

Tỷ lệ dị hình của cá ở 4 nghiệm thức ĐC, NT1, NT2 và NT3 lần lượt là 0%; 3,11%; 5,55% và 10%

Control: without exposure the fish to the insecticide Treatment 1: the fry was treated to the insecticide for 3 hours Treatment 2: the fry was treated to the insecticide for 6 hours Treatment 3: the fry was treated to the insecticide for 9 hours Then the fry was raised in hapas as suspended in earthen pond with a stocking density of 300 fry/ m3 for 70 days The fish was fed daily with pelleted feed

Results of the study showed that:

LC50 – 48 hours of the fry was 22,7 ppm, of the 1 – 2 g fish was 52,1 ppm, of the 3 – 4 g fish was 63,5 ppm, of the 5 – 10 g fish was 85,2 ppm

There was significant difference of the growth rate of the fish among the treatments in the body weight of the fish of control was hightest (20,71 g), followed by treatment 1 (13,84 g), treatment 2 (9,26 g) and treatment 3 (5,91 g)

The survival rate of the fish of the control was highest (92%), followed by treatment 1 (75,33%), treatment 2 (66,33%) and treatment 3 (53,33%)

The abnormal rate of the fish in treatment 3 was highest 10%, followed by treatment 2 (5,55%), treatment 1 (3,11%) and control (0%)

iii

LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi xin chân thành cảm tạ:

- Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh và Ban Chủ nhiệm Khoa Thủy Sản đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng tôi thực hiện tốt đề tài

- Quý thầy cô Khoa Thủy Sản đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian học tập

- Đặc biệt, chúng tôi xin gởi lời biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Văn Tư, đã

tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng tôi hoàn thành tốt khóa luận này

- Xin cảm ơn những chia sẻ, sự góp sức, giúp đỡ hết sức nhiệt tình của các bạn lớp NTTS31, NY31 cùng các anh ở trại Thực nghiệm nuôi trồng thủy sản Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

Do hạn chế về mặt thời gian nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn

MỤC LỤC

ĐỀ MỤC Trang

TÓM TẮT ii ABTRACT iii CẢM TẠ iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1.1 Phân loại 2

2.1.3 Môi trường sống 3

2.1.3.1 Nhiệt độ 3 2.1.3.2 Độ mặn 3

2.1.4 Đặc điểm về dinh dưỡng và sinh trưởng 3

2.1.4.2 Sinh trưởng 4

2.3.1 Chiến lược cải thiện di truyền cho cá rô phi 5

2.3.3 Kết quả 6

v

2.4.1 Tác hại của thuốc trừ sâu đến đời sống thủy sinh vật 7

2.4.2 Chu chuyển thuốc trừ sâu trong môi trường 8

2.5 Sơ lược nhóm thuốc thử nghiệm 9

2.5.1 Sơ lược về thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ 9

2.5.2 Cơ chế tác dụng của thuốc 9

2.5.3 Sơ lược về thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ Diazinon 10

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

3.1 Thời gian và địa điểm 12

3.2 Đối tượng thí nghiệm 12

3.3 Vật liệu 12 3.4 Phương pháp thí nghiệm 13

3.4.1 Thí nghiệm 1: xác định LC50-48 giờ (Lethal concentration) của cá ở

3.4.1.1 Bố trí thí nghiệm 13

3.4.2 Thí nghiệm 2: đánh giá ảnh hưởng thuốc trừ sâu gốc Diazinon lên

tốc độ sinh trưởng của cá rô phi bột ( 7 – 8 ngày tuổi) 14

3.4.2.1 Bố trí thí nghiệm 14

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16

4.1 Thí nghiệm 1: Xác địnhLC50-48 giờ của cá ở các kích thước khác nhau 16

4.1.1 Xác định dãy nồng độ thuốc trừ sâu 16

4.1.2 Ảnh hưởng thuốc trừ sâu đối với sự thay đổi bên ngoài của cá 17

4.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hưởng thuốc trừ sâu gốc Diazinon đến

sự phát triển của cá bột (7 – 8 ngày tuổi) 22

4.2.1 Một số yếu tố môi trường trong thí nghiệm 22

4.2.1.1 Nhiệt độ 22

4.2.1.3 pH 24

4.2.2 Sự tăng trưởng về trọng lượng 25

Phụ lục 2 Bảng ANOVA trọng lượng trung bình

Phụ lục 3 Bảng ANOVA tăng trọng trung bình hằng ngày

Phụ lục 4 Bảng số liệu chất lượng nước trong ao nuôi

vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Sự gia tăng trọng lượng và tỷ lệ sống của cá rô phi dòng GIFT

Bảng 4.1 Nồng độ ảnh hưởng (EC) và nồng độ gây chết 100% cá

(LC100) của thuốc trừ sâu trên 4 cỡ cá 16

Bảng 4.2 Dãy nồng độ thuốc trừ sâu thí nghiệm trên mỗi cỡ cá 16

Bảng 4.3 Nồng độ gây chết 50% của thuốc trừ sâu đối với 4 cỡ cá ở

Bảng 4.5 Trọng lượng trung bình (g) của cá qua các lần kiểm tra 26

Bảng 4.6 Tăng trọng trung bình hằng ngày (g/ngày) của cá rô phi ở

từng giai đọan thí nghiệm 28 Bảng 4.7 Kết quả về tỷ lệ sống của cá ở các nghiệm thức 30

Bảng 4.8 Kết quả về tỷ lệ dị hình của cá ở các nghiệm thức 32

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Đồ thị 4.1 Mối tương quan giữa nồng độ thuốc và tỉ lệ chết của

Đồ thị 4.5 Sự biến động nhiệt độ theo thời gian nuôi 23

Đồ thị 4.6 Sự biến động của hàm lượng oxygen hòa tan theo

Đồ thị 4.7 Sự biến động pH theo thời gian nuôi 25

Đồ thị 4.8 Trọng lượng trung bình (g) của cá qua

Đồ thị 4.9 Tăng trọng trung bình hằng ngày (g/ngày) của cá qua

Đồ thị 4.10 Tỷ lệ sống của cá ở 4 nghiệm thức 31

Đồ thị 4.11 Tỉ lệ dị hình của cá ở các nghiệm thức 33

ix

Tuy nhiên, bên cạnh những mặt tích cực còn có nhiều tác động tiêu cực đến môi trường sống tự nhiên của các loài thủy sản và chất lượng nguồn nước của các hệ thống nuôi thủy sản cũng như là môi trường

Ở Việt Nam, theo thống kê của Viện bảo vệ thực vật Việt Nam, năm 1990 lượng thuốc BVTV ở Việt Nam là 10.300 tấn, đến năm 2003 tăng lên 45.000 tấn và năm 2005 đã là 50.000 tấn

Dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật sẽ biến đổi và phát tán vào môi trường theo nhiều con đường khác nhau: trong đất, trong nước mặt, nước ngầm và không khí, làm

ô nhiễm môi trường Sự hiện diện của dư lượng HCBVTV trên ruộng lúa, mương vườn, sông rạch còn huỷ diệt những loài thuỷ sinh vật như tôm, cá, cua, tảo

Để đánh giá về tác hại của HCBVTV đến cá nuôi, chúng tôi tiến hành thực hiện

đề tài: “Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu gốc Diazinon đến sự phát triển của cá rô phi

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm sinh học của cá rô phi

2.1.1 Phân loại

Dựa vào đặc điểm sinh sản, người ta chia cá rô phi thành 3 giống:

tổ Một số loài nuôi như T zillii, T rendalli,…

Ví dụ: S galilaeus

loài O niloticus, O mossambicus, O aureus, O urolepis-homorum, O andersonii,

O macrochir, O spilurus,… (Nguyễn Văn Tư, 2005)

Vị trí phân loại của cá rô phi như sau:

Bộ: Perciformes

Họ: Cichlidae

Giống: Oreochromis, Tilapia, Sarotherodon

Hiện nay có 2 loài chính được nuôi tại Việt Nam là:

- Cá rô phi đen O mossambicus, được nhập vào Việt Nam năm 1953 qua ngã

2.1.2 Đặc điểm hình thái

Loài cá rô phi vằn O niloticus: toàn thân phủ vảy, ở phần lưng có màu xám

nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc xanh nhạt Trên thân có từ 7 – 9 vạch chạy từ phía lưng xuống bụng Các vạch đậm dọc theo vây đuôi ở từ phía lưng xuống bụng rất

rõ Cá rô phi vằn là loài có kích cỡ thương phẩm lớn, lớn nhanh và đẻ thưa hơn cá rô phi đen Ðây là loài được nuôi phổ biến nhất trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay

2.1.3 Môi trường sống

2.1.3.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ cần thiết cho sự phát triển của cá rô phi từ 20 – 32oC, thích hợp nhất

là 25 – 32oC khả năng chịu đựng với biến đổi nhiệt độ cũng rất cao từ 8 – 42oC, cá chết rét ở 5,5oC và bắt đầu chết nóng ở 42oC Nhiệt độ càng thấp thì cá càng giảm ăn,

ức chế sự tăng trưởng và tăng rủi ro nhiễm bệnh

2.1.3.2 Độ mặn

Cá rô phi là loài cá nước ngọt nhưng có khả năng rộng muối, sống được trong môi trường nước sông, suối, hồ, ao nước ngọt, nước lợ và nước mặn có độ mặn từ 0 – 40‰

Trong môi trường nước lợ (độ mặn 10 – 25‰) cá tăng trưởng nhanh, mình dày, thịt thơm ngon

2.1.3.3 pH

Môi trường có độ pH từ 6,5 – 8,5 thích hợp cho cá rô phi, nhưng cá có thể chịu đựng trong môi trường nước có độ pH từ 4 – 11

2.1.3.4 Ôxy hoà tan (DO)

Cá rô phi có thể sống được trong ao, đìa có màu nước đậm, mật độ tảo dày, có hàm lượng chất hữu cơ cao, thiếu ôxy Tuy nhiên, DO nên được duy trì ở mức trên 1 mg/L vì ở nồng độ DO dưới 1 mg/L, khả năng biến dưỡng, tăng trưởng và kháng bệnh của cá sẽ giảm

2.1.4 Đặc điểm về dinh dưỡng và sinh trưởng

2.1.4.1 Tập tính ăn

Khi còn nhỏ, cá rô phi ăn sinh vật phù du (tảo và động vật nhỏ) là chủ yếu (cá

20 ngày tuổi, kích thước khoảng 18 mm) Khi cá trưởng thành ăn mùn bã hữu cơ lẫn các tảo lắng ở đáy ao, ăn ấu trùng, côn trùng, thực vật thuỷ sinh Tuy nhiên trong

nuôi công nghiệp cá cũng ăn các loại thức ăn chế biến từ cá tạp, cua, ghẹ, ốc, bột cá khô, bột bắp, bột khoai mì, khoai lang, bột lúa, cám mịn, bã đậu nành, bã đậu phộng

2.1.4.2 Sinh trưởng

Tốc độ lớn của cá rô phi phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, thức ăn, mật độ thả

và kỹ thuật chăm sóc

Thời điểm cá hương, trong ao nuôi cá từ hương lên giống, cá rô phi vằn có tốc

độ sinh trưởng khá nhanh, từ 15 – 20 g/tháng Từ tháng nuôi thứ 2 đến tháng nuôi thứ

6 tăng trưởng bình quân có thể đạt 2,8 – 3,2 g/con/ngày Cá rô phi vằn có thể đạt trọng lượng bình quân trên 500 g/con sau 5 – 6 tháng nuôi (Trung tâm Tin học – Bộ Thủy Sản (cũ), 2005)

2.2 Tình hình nuôi cá rô phi

Cá rô phi là loài cá được nuôi phổ biến thứ 2 trên thế giới, chỉ sau những loài cá chép Fitzsimmons và Gonzalez (2005; trích dẫn bởi Bạch Thị Tuyết, 2006) Sản lượng cá rô phi nuôi không ngừng tăng lên và ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện nguồn cung cấp dinh dưỡng cho người nghèo; nghề nuôi cá rô phi cũng được cho là một sinh kế tốt nhất cho nông dân thoát khỏi đói nghèo Ở một số nước Châu Á như Trung Quốc, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam, cá rô phi chủ yếu được tiêu thụ bởi người nghèo do có giá thấp Dey và ctv (2000; trích bởi Bạch Thị Tuyết, 2006) Trong tương lai, cá rô phi sẽ là sản phẩm thay thế cho các loài cá thịt trắng đang ngày càng cạn kiệt Worldfish Center (2003; trích bởi Bạch Thị Tuyết, 2006) Sản lượng cá rô phi đã tăng lên hơn 4 lần từ năm 1990 đến 2003 Tính đến năm 2004, sản lượng cá rô phi của thế giới là 1.800.040 tấn, trong đó Trung Quốc là quốc gia có sản lượng cá rô phi dẫn đầu Nghề nuôi cá rô phi ở Việt Nam đang phát triển, sản lượng đạt được năm 2003 khoảng 30.000 tấn, phần lớn tiêu thụ nội địa (94%) Mục tiêu đến năm 2015, sản lượng cá rô phi nuôi của cả nước đạt 300.000 - 350.000 tấn (Bạch Thị Tuyết, 2006)

Cá rô phi vằn O niloticus là loài cá có thịt ngon, giá trị thương phẩm cao,

nhanh lớn và dễ nuôi ở các mô hình nuôi khác nhau Kết quả nghiên cứu những năm gần đây cho thấy nuôi đơn cá rô phi hay nuôi ghép với các loài cá khác, cá sinh trưởng nhanh và rất ít khi bị bệnh Cá rô phi có khả năng chống chịu tốt với các môi trường sống khác nhau và cho hiệu quả kinh tế cao

4

2.3 Sơ lược về cá rô phi dòng GIFT

2.3.1 Chiến lược cải thiện di truyền cho cá rô phi

Cá tăng trưởng kém là một trở ngại cho nuôi trồng và phát triển thủy sản Một vài nghiên cứu khẳng định rằng nguồn rô phi giống ở Châu Á có chất lượng gen kém Worldfish Center (2001;trích bởi Phạm Phong Tam Giang, 2007) Những người nông dân và các nhà di truyền học đều nhận thấy nhu cầu bức thiết là phải cải thiện di truyền cho loài cá này Những gì người nông dân cần là cá tăng trưởng nhanh và chất lượng giống tốt

Dựa vào những nghiên cứu trên và các dữ liệu sẵn có, Worldfish Center (trước đây ICLARM, The International Center for Living Aquatic Resources Management),

hiện có trụ sở tại Malaysia, quyết định chọn loài O niloticus làm đối tượng cải thiện

gen đầu tiên bởi vì:

- Đây là loài rô phi nuôi trong nước ngọt quan trọng nhất (ADB, 2004)

- Thời gian mỗi thế hệ tương đối ngắn, khoảng 6 tháng nên thuận lợi cho nghiên cứu về sinh sản và phổ biến áp dụng kết quả này một cách nhanh chóng

Dự án GIFT (Genetic Improvement of Farmed Tilapia) được tiến hành ở Philippines từ năm 1988 đến 1997, do Ngân Hàng Phát Triển Châu Á (ADB) và Chương Trình Phát Triển Liên Hiệp Quốc (UNDP) tài trợ Dự án có sự hợp tác của các Viện, Trung Tâm Nghiên Cứu ở Philippines, Hệ Thống Nghiên Cứu Thủy Sản Quốc Gia (NARS) ở các quốc gia có liên quan; đồng thời nhận được sự giúp đỡ của các nước như Ai Cập, Ghana, Kenya, Senegal, Anh, Hoa Kỳ, Đại học Hamburg (Đức), Musee Royale de I’Afrigue Centrale (Belgium) để thu nhập và chuyển những dòng thuần từ Châu Phi về Philippines

2.3.2 Phương pháp

Tiến hành theo phương pháp sinh sản chọn lọc theo gia đình (chọn giống) Đây

là phương pháp thu được nhiều kết quả nhất để nâng cao chất lượng di truyền của vật nuôi, được tiến hành thành công từ đầu thế kỷ 20 với gia súc, gia cầm nuôi và đã góp phần làm tăng đáng kể năng suất, sản lượng và chất lượng vật nuôi Từ những thành công ấy, đã áp dụng chọn giống đối với thủy sản nuôi trước hết là cá chép ở nhiều nước Châu Âu và Israel, tiếp đến cá hồi ở Na Uy Cá rô phi dòng GIFT ở Phillippines cũng kế thừa phương pháp này

Người ta cho lai 4 dòng hoang dã từ các nước Châu Phi (Ai Cập, Ghana, Kenya, Senegal) với 4 dòng thương phẩm ở Châu Á (Israel, Singapore, Đài Loan, Thái Lan) Từ năm 1988 đến 1989, Worldfish Center đã thu thập được hơn 2000 cá của 4 dòng hoang dại ở Châu Phi Tám dòng cá này được nuôi ở các môi trường khác nhau như nuôi ao, nuôi lồng, hệ thống nuôi cá lúa kết hợp, cả ở vùng đất thấp và vùng đất cao Số lượng cá phục vụ cho thí nghiệm lên đến 11.000, là thí nghiệm lớn nhất trong lĩnh vực thủy sản từng được tiến hành ở Châu Á

(Phạm Phong Tam Giang, 2007)

2.3.3 Kết quả

Qua quá trình chọn lọc gen, dự án GIFT đã phát triển dòng cá rô phi mới lớn nhanh hơn 77% và tỷ lệ sống cao hơn 66% so với dòng cá đang được nuôi ở Philippines

Bước tiếp theo của dự án là đem dòng cá mới nuôi trong điều kiện thực tế Worldfish Center và các NARS thành viên của nó ở Bangladesh, Trung Quốc, Philippines, Thái Lan, Việt Nam đã phổ biến dòng cá này từ năm 1994 đến 1997 Bảng 2.1 Sự gia tăng trọng lượng và tỷ lệ sống của cá rô phi dòng GIFT so với dòng địa phương

Nước Kiểu nuôi Tăng trọng lượng thu hoạch (%) Tăng tỉ lệ sống (%)

2.4 Tính độc của thuốc trừ sâu

Tính độc của thuốc trừ sâu là khả năng gây độc cho cơ thể sinh vật, được biểu hiện qua độ độc Mỗi loại thuốc trừ sâu đều có độ độc khác nhau, do đó có đặc điểm riêng khác nhau (Hồ Thị Ngọc Hà, 2005)

Độ độc của thuốc đối với cá được biểu thị bằng chỉ số LC50 (nồng độ gây chết 50% cá), tính bằng mg/lít, bằng ml/lít nước hay bằng ppm (1 phần triệu), hoặc ppb (1 phần tỉ) khi cho cá sống trong nước có thuốc trừ sâu trong khoảng thời gian nhất định (24, 48 hay 72 giờ) Ngoài ra, còn biểu thị bằng chỉ số TLM (Tolerance Level Medium) là liều thuốc trung bình mà cá có thể chịu đựng được trong dung dịch nước

có chứa thuốc trừ sâu, tính bằng mg/lít hoặc ppm

2.4.1 Tác hại của thuốc trừ sâu đến đời sống thủy sinh vật

Khi phun thuốc trừ sâu bệnh, cỏ dại…thuốc tạo trên bề măt phun một lớp chất lắng, đó là dư lượng ban đầu của thuốc Beiz (1977; trích bởi Hồ Thị Ngọc Hà, 2005)

Dư lượng bao gồm một phần chất độc và những chất chuyển hóa của thuốc, một phần khác là dung môi, chất mang tải và các chất phụ gia khác Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật mang tính hai mặt Một mặt hiển thị giá trị trừ địch hại của thuốc, nếu phần có độc tính cao trong dư lượng của thuốc có khả năng duy trì lâu trên cây và trong đất, thuốc có giá trị bảo vệ cây trong thời gian dài Mặt khác dư lượng thuốc cũng gây hậu quả tai hại đối với môi trường ở nhiều mức độ khác nhau, phần mang độc tính cao trong dư lượng nếu có tính bền lâu dài thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường của thuốc càng tăng

Dư lượng thuốc ngấm trên mặt đất có thể bị lắng xuống mạch nước ngầm Từ đây dư lượng sẽ chảy vào sông, hồ rồi ra biển Dư lượng tồn tại trong môi trường ao,

hồ, sông là nguyên nhân gây hại đáng kể đến sinh vật sống trong nước như cá, tôm, cua,… Ảnh hưởng có hại gián tiếp của thuốc là qua nguồn thức ăn, đó cũng là nguyên nhân quan trọng làm giảm số lượng cá, nếu thuốc có tác dụng lâu dài sẽ làm thay đổi tính ăn của cá Hàng loạt các sinh vật làm thức ăn cho cá bị tiêu diệt, cùng với sự tích lũy thuốc và các sản phẩm chuyển hóa của cơ thể là nguyên nhân gây ra cá chết về sau Ở các thủy vực nước ngọt và nước lợ, Daphnia là nguồn thức ăn tốt của cá và giáp xác lớn, nhưng đối với một số loại thuốc trừ sâu chỉ với một lượng cực nhỏ cũng đã đủ giết 50% số cá thể Ví dụ thuốc trừ sâu Ethion LC50 - 48 giờ là 0,01 ppb, DDT sau 48 giờ

là 1,4 ppb và LC50 – 48 giờ của Wolfatox là 4,8 ppb Louis và ctv (1996; trích bởi Hồ Thị Ngọc Hà, 2005)

Những loài cá ăn thực vật thủy sinh cũng bị ảnh hưởng nặng từ việc phun thuốc trừ cỏ nước, bèo tây, rong,… Có thể làm chúng chết thối, quang hợp bị giảm đi, nguồn nước trở nên thiếu ôxy do thối rữa xác bã thực vật Woodwell và ctv (1967; trích bởi

Hồ Thị Ngọc Hà, 2005) cho biết khi nước chứa 0,0005 ppm DDT thì sinh vật phù du chứa 0,04 ppm DDT, tôm ăn sinh vật phù du chứa 0,16 ppm DDT Như vậy từ sự tích lũy sinh học qua các mắt xích của chuỗi thức ăn mà sinh vật phù du đó có thể tích lũy một lượng lớn độc chất để có thể gây hại đến đời sống cá

Nhìn chung đối với tôm cá sống ở những nguồn nước được chảy ra từ ruộng lúa hay những vườn cây thì ít nhiều đều nhiễm thuốc trừ sâu và kết quả dẫn đến năng suất kém vì những lí do sau: Louis và ctv (1996; trích bởi Hồ Thị Ngọc Hà, 2005)

- Giảm sản lượng trứng và không sinh sản

- Giảm khả năng kháng bệnh

- Giảm trọng lượng cơ thể

- Thay đổi hormone

- Ức chế sự thành thục

- Khả năng chịu đựng kém khi gặp môi trường bất lợi

2.4.2 Chu chuyển thuốc trừ sâu trong môi trường

Sự chu chuyển thuốc trừ sâu từ nơi phun rải đến những nơi khác bằng nhiều con đường; chỉ cần một lượng nhỏ cũng đủ làm lan rộng tác hại của thuốc Sự trao đổi qua lại giữa đất và không khí, giữa đất và nước, là một cơ chế nhờ đó các chất trong đất bị chuyển dịch từ chỗ này đến chỗ khác và một phần ra ngoài đại dương.Terrier (1966; trích bởi Gruzdye và ctv, 1983)

Khi thuốc trừ sâu di chuyển từ môi trường vào các mắc xích của chuỗi thức ăn, hàm lượng của thuốc tăng lên hàng trăm, hàng ngàn lần (Gruzdye và ctv, 1983) Chúng được tích trữ trong cơ thể các động vật không xương sống cư trú trong nước, và trong phiêu sinh thực, sau đó tích lũy cao hơn trong giáp xác nhỏ, cá nhỏ ăn động vật,

ăn phiêu sinh Những loại cá lớn ăn cá nhỏ, giáp xác lại tích lũy thuốc trừ sâu ở nồng

độ cao hơn nữa trong cơ thể Terrier (1966; trích bởi Gruzdye và ctv, 1983) khi nghiên cứu hàm lượng toxaphen tích lũy trong chuỗi thức ăn đã chỉ ra nếu hàm lượng trong

8

nước là 0,0002 – 0,0006 mg/kg, trong ĐVKXS ở nước là 0,5 – 1,4 mg/kg, ở cá hồi là 3,5 – 3,7 mg/kg và cá hồi salmon là 1,8 – 3,4 mg/kg

2.5 Sơ lược nhóm thuốc thử nghiệm

2.5.1 Sơ lược về thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ

Đây là một trong những nhóm quan trọng nhất của thuốc trừ sâu hiện tại Đây cũng là nhóm có nhiều chủng loại nhất Nhóm này có bốn dẫn xuất chính là acid phosphoric, acid phorothioic, acid phosphorodithioic, acid phosphonic

Thuốc trừ sâu lân hữu cơ là hợp chất kém bền, dễ phân hủy thành những sản phẩm không độc, ít tích lũy trong môi trường và chuyển hóa nhanh khỏi cơ thể người

từ tế bào thần kinh sang cơ bắp

Khi xung động thần kinh đến gần sinape, ở khe sinape hợp chất acetylcholine được hình thành Acetylcholine có tác dụng như cầu nối dẫn truyền xung động đi qua khe sinape của tế bào thần kinh rồi được thủy phân thành cholin và acetate nhờ enzyme acetylcholinesterase (viết tắt AChE) có sẵn trong não; xung động thần kinh ngừng lại, phản ứng xảy ra nhanh và tức thời

Các enzyme khác có trong não cũng thủy phân acetylcholine nhưng chậm hơn

và có tên chung là pseudocholinesterase

Sự cân bằng sinh tổng hợp acetylcholine và sự giải phóng chất này từ các liên kết protein với sự thủy phân acetylcholine với enzyme acetylcholinesterase có ý nghĩ rất lớn đến quá trình dẫn truyền xung động thần kinh Khi enzyme AChE bị ức chế, thế cân bằng dẫn truyền kích thích bị phá vỡ và tê liệt Mặt khác acetylcholine không được thủy phân nên tích lũy lại với số lượng lớn, gây nên hiện tượng quá kích thích làm dây thần kinh bị tổn thương và đứt đoạn, sự kích thích sẽ bị rối loạn và tê liệt, cá sẽ chết

Khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ nhanh chóng kết hợp với enzyme AChE và kìm hãm hoạt tính của men này Quá trình ức chế của thuốc

lân hữu cơ được gọi là quá trình phosphoryl hóa Song quá trình phosphoryl hóa là quá trình thuận nghịch, enzyme AChE không bị phá hủy và không thay đổi đặc tính sinh học khi giải phóng các hợp chất lân hữu cơ

2.5.3 Lân hữu cơ Diazinon

Diazinon là một trong những hoạt chất của thuốc BVTV thường được sử dụng phổ biến trên ruộng lúa và cả cây trồng ở ĐBSCL Hiện nay có đến 18 tên thương mại

chứa cùng hoạt chất Diazinon được bán trên thị trường (www.ppd.gov.vn)

Một số tên thương mại:

Công thức hóa học: C12H21N2O3PS

10

Công thức cấu tạo:

Tính chất: thuốc dạng lỏng màu nâu nhạt, thuốc tan trong nước ở nhiệt độ phòng, tan trong ethanol, acetone, xylen và các gốc dầu hỏa

Thuốc trừ sâu thuộc nhóm độc II, độc đối với người qua miệng có LD50 là 1250 mg/kg, qua da LD50 là 2150 mg/kg Độc đối cá và ong Dư lượng tối đa trong ngũ cốc 0,1 mg/kg, đối với rau quả 0,5 – 0,7 mg/kg Thời gian cách li 14 ngày

Vibasu 10H là loại thuốc trừ sâu thuộc nhóm lân hữu cơ dạng hạt, tác dụng thấm sâu, tiếp xúc, vị độc mạnh và xông hơi Vibasu 10H phòng trừ sâu đục thân hại lúa, bắp (ngô), đậu phộng, khoai lang, khoai tây, cây ăn trái…

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 4 năm 2009 đến tháng 8 năm 2009

Đề tài được thực hiện tại Trại thực nghiệm Khoa Thủy Sản Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

3.2 Đối tượng thí nghiệm

Cá rô phi vằn (O niloticus) với 4 cỡ: cá bột (7 – 8 ngày tuổi), 1 – 2 g, 3 – 4 g, 5

– 10 g

Cá thí nghiệm được trữ trong giai trước khi xử lí thuốc trừ sâu Mỗi ngày chúng tôi cho cá ăn 2 lần bằng thức ăn công nghiệp của công ty Uni - President Cá được bố trí thí nghiệm là cá khỏe mạnh, không bị sây sát, không bị nhiễm bệnh Khi thí nghiệm

cá được thích ứng trong bể kính 1 ngày rồi ngâm thuốc trừ sâu Cá thí nghiệm được ngừng cho ăn trong 24 giờ trước khi xử lí thuốc trừ sâu

3.3 Vật liệu

- Thuốc trừ sâu Vibasu 10H

- Thuốc ở dạng hạt, chúng tôi pha thuốc với nước, khuấy đều cho thuốc tan hết, sau đó chúng tôi mới thả cá vào Nồng độ thuốc được tính theo đơn vị ppm

- Giai và bể kính, bình nhựa 5 lít

- Cọc cắm giai

- Cân điện tử

- Máy sục khí

- Thức ăn: cám gạo, bột cá, thức ăn viên

- Máy đo nhiệt độ, DO, pH

12

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Thí nghiệm 1: xác định LC 50-48 giờ (Lethal concentration) của cá ở các kích cỡ khác nhau

Xác định LC50-48 giờ của cá rô phi ở các giai đoạn: cá bột (7 – 8 ngày tuổi, cá 1 –

Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần đối với mỗi nghiệm thức Mỗi thí nghiệm đều có lô đối chứng không sử dụng thuốc trừ sâu

Thời gian theo dõi số lượng cá chết ở mỗi nghiệm thức trong 48 giờ tính từ lúc bắt đầu xử lý hóa chất Nếu nghiệm thức đối chứng có trên một cá chết thì thí nghiệm

sẽ bị hủy bỏ và làm lại thí nghiệm

Ngoài ra thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ bình thường 25-

28oC, hàm lượng ôxy hòa tan 5 – 7 mg/L và giống nhau Cung cấp ôxy cho cá bằng máy sục khí

3.4.1.2 Các chỉ tiêu theo dõi

EC: nồng độ gây ảnh hưởng

LC100: nồng độ gây chết 100% tổng số cá thí nghiệm

LC50-48 giờ: nồng độ gây chết 50% tổng số cá thí nghiệm sau 48 giờ

3.4.2 Thí nghiệm 2: đánh giá ảnh hưởng thuốc trừ sâu gốc Diazinon (Vibasu 10H) lên tốc độ sinh trưởng của cá rô phi bột (7 – 8 ngày tuổi)

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố về hóa chất

Thí nghiệm có 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức có 3 lần lập lại và mỗi lần lặp lại tương ứng với một giai

Nghiệm thức đối chứng (ĐC): cá không xử lý hóa chất

Nghiệm thức 1 (NT1): cá xử lý hóa chất 3 giờ

Nghiệm thức 2 (NT2): cá xử lý hóa chất 6 giờ

Nghiệm thức 3 (NT3): cá xử lý hóa chất 9 giờ

Mật độ thả 300 cá bột/m3, kích thước giai 1 m3

Thức ăn và khẩu phần thức ăn thay đổi theo từng giai đoạn nuôi

Trong tháng đầu, 7 ngày đầu cho ăn bột cá, 7 ngày tiếp theo cho ăn 2 phần bột

cá + 1 cám gạo, 14 ngày tiếp theo cho ăn thức ăn công nghiệp dạng cám T501 (40% protein) của công ty Uni – President có đường kính 0,4 – 1,1 mm, cho ăn với lượng ăn thỏa mãn

Tháng thứ 2 trở đi cho ăn thức ăn công nghiệp dạng viên R7001 (35% protein) của công ty Uni – President có đường kính 2 – 2,2 mm, với khẩu phần ăn 10% trọng lượng thân

Mỗi ngày cho ăn hai lần sáng (8 giờ) và chiều (4giờ)

Điều kiện chăm sóc ở các nghiệm thức hoàn toàn giống nhau Định kỳ hàng tuần theo dõi các chỉ tiêu về môi trường như nhiệt độ, pH, DO

Sau 2 tuần thì tiến hành đo trọng lượng 1 lần, lấy ngẫu nhiên 10 cá trong mỗi giai đem xác định trọng lượng từng cá thể

14

3.4.2.2 Các chỉ tiêu theo dõi

a Các chỉ tiêu môi trường

Đo pH bằng máy đo pH hiệu EZODO, đo nhiệt độ và oxy bằng máy đo nhiệt độ hiệu HANNA Oxy – check

b Các chỉ tiêu sinh học

Trọng lượng trung bình (W)

W (g) = 1/n ∑Wi Wi: trọng lượng cá thứ i

n: tổng số cá lấy mẫu

Tăng trọng trung bình hằng ngày (DWG)

Wc – Wđ DWG (g/ngày) =

T2 – T1 Wđ: trọng lượng trung bình ban đầu

Wc: trọng lượng trung bình đo lần sau

T1, T2: thời gian định kỳ kiểm tra

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Thí nghiệm 1: Xác định LC 50-48 giờ của cá ở các kích thước khác nhau

4.1.1 Xác định dãy nồng độ thuốc trừ sâu

Dựa vào nồng độ ảnh hưởng (EC) và nồng độ gây chết 100% cá trong thời gian

48 giờ xử lí thuốc trên từng cỡ cá trong điều kiện thí nghiệm nhiệt độ 25 – 28oC, pH từ

6,5 – 7,5, DO từ 5 – 7 mg/L, chúng tôi đã xác định được dãy nồng độ thí nghiệm tăng

dần theo cơ số log cho mỗi cỡ cá (Bảng 4.1 và Bảng 4.2)

Bảng 4.1: Nồng độ ảnh hưởng (EC) và nồng độ gây chết 100% cá (LC100) của thuốc

4.1.2 Ảnh hưởng thuốc trừ sâu đối với sự thay đổi bên ngoài của cá

Những biểu hiện của cá khi nhiễm thuốc trừ sâu được ghi nhận như sau: biến đổi màu thân từ màu tự nhiên sang đậm, thay đổi hoạt động bơi lội như: tăng hoạt động bơi lội, bơi lội mất thăng bằng, tê liệt, thay đổi hoạt động hô hấp như: ngoi lên mặt nước, khép mở mang liên tục, tiết nhớt, thải nhiều phân, xung huyết mang theo thời gian tiếp xúc với thuốc Riêng đối với cá bột thì biểu hiện rõ nhất có thể quan sát

là thay đổi hoạt động bơi lội và thay đổi hoạt động hô hấp

Quan sát 3 cỡ cá: cá có những phản ứng giống nhau khi tiếp xúc với thuốc nhưng đối với cá nhỏ (1 – 2 g) có biểu hiện sớm hơn và chịu ảnh hưởng nhanh hơn bởi độc tố ở trong nước so với cá cỡ 3 – 4 g, 5 – 10 g

Cá ở những bể có nồng độ thuốc cao có biểu hiện rõ ràng và mạnh hơn những

bể có có nồng độ thấp Ở nồng độ cao, do thay đổi nồng độ đột ngột từ không có thuốc đến môi trường có thuốc, cá bị kích động mạnh, có biểu hiện phóng nhảy, bơi lội không bình thường Theo thời gian, thuốc đủ nhiễm, phá hoại cùng lúc lên hệ thần kinh trung ương và các tổ chức khác Cá biểu hiện bơi lội không bình thường, ngoi lên mặt nước khép mở mang liên tục, cá bơi lội mất thăng bằng, tê liệt (vây ngực, đuôi, lưng bụng), càng về sau cá càng thở yếu dần và chết Cá chết có biểu hiện các vây xòe

ra, xung huyết nắp mang, cơ thể cứng, tiết nhiều nhớt, mang và miệng mở rộng

Ở nồng độ thuốc cao thì màu sắc thân thay đổi rõ rệt từ màu tự nhiên sang màu sẫm đen, thải phân rất nhiều; nhất là cá cỡ 1 – 2 g, kế đến là cỡ 3 – 4 g, 5 – 10 g

Ở nồng độ thuốc thấp, cá không phản ứng mạnh như ở nồng độ cao, lúc đầu cá vẫn hoạt động bình thường; thời gian sau cá có biểu hiện thay đổi màu da, hoạt động bơi lội tăng, không có hiện tượng phóng nhảy, sau một thời gian cá trở lại bình thường

cá có thải phân nhưng ít

Ở bể có nồng độ thuốc trung bình, lúc đầu cá vẫn hoạt động bình thường chỉ có một vài con là có biểu hiện nhiễm thuốc nhưng chết ít hơn so với ở nồng độ cao và cá

có khả năng chịu đựng tốt sẽ sống sót

4.1.3 So sánh khả năng chịu đựng của cá

Khả năng chịu đựng của cá trong môi trường thuốc trừ sâu khác nhau tùy theo từng giai đoạn phát triển của cá thể, khi hiện diện trong nước thuốc trừ sâu gây độc qua da, mang, hoặc vào hệ tiêu hóa

Cá thực hiện trao đổi khí thông qua mang Khi các lá mang tiến hành nhiệm vụ

hô hấp chất độc sẽ theo dòng nước di chuyển vào xoang miệng vào mang làm tổn thương cơ quan hô hấp gây hại tế bào thượng bì mang, làm đông đặc dịch nhờn, dẫn đến ngăn cản sự trao đổi khí giữa nước và máu và làm giảm khả năng lấy ôxy của cá

Để đáp ứng nhu cầu ôxy của cơ thể cá sẽ tăng cường đưa nước qua mang, tức là tăng

số lần hô hấp, biểu hiện là miệng và mang khép mở liên tục Nhưng sau đó, do thuốc xâm nhập nhiều ảnh hưởng đến các tổ chức khác và nhất là hệ thần kinh làm cho cơ thể cá bị yếu dần, tần số hô hấp giảm, vận động kém linh hoạt (tê liệt các vây), cá tiếp tục thở sâu (xoang miệng mở rộng) để cố gắng lấy ôxy cho cơ thể

Ở các bể có nồng độ thuốc cao thì sức chịu đựng của cá giảm đi rõ rệt và nhanh chóng hơn ở những bể có nồng độ thấp Điều này có thể giải thích được vì ngay từ lúc đầu, nồng độ độc đủ lớn để có thể gây tác hại nhanh đến trung ương thần kinh, mang

bị phá hoại mạnh mẽ, gây tình trạng tắt nghẽn hô hấp, cá hô hấp khó khăn và chết hàng loạt

Ở những bể có nồng độ thuốc thấp, cá có biểu hiện nhiễm thuốc từ từ và kém mãnh liệt hơn Sức chịu đựng của cá tăng do cơ thể có điều kiện loại thải và phân huỷ độc tố, chưa đạt đến mức gây chết Ngoài ra, càng về sau có sự suy giảm hoạt lực thuốc trừ sâu trong môi trường Cá tăng cường biến dưỡng nhằm loại độc tố thuốc ra khỏi cơ thể bằng con đường bài tiết, cá thải nhiều phân và vẫn hoạt động bình thường Như vậy ở môi trường có độ độc vừa phải cá có thể chịu đựng được và sống sót

Thuốc trừ sâu còn tác dụng qua da, phá hoại các tế bào tuyến tiết dịch và tế bào sắc tố nằm ở các lớp biểu bì và lớp bì của da làm cho cá mất nhớt và màu đặc trưng của cơ thể Vì lớp nhớt trên cơ thể cá ngoài nhiệm vụ làm giảm ma sát, còn là màng bảo vệ cơ thể, cho nên khi cá mất nhớt sẽ làm cho khả năng bảo vệ kém, tạo điều kiện thuận lợi cho các tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể Riêng đối với cá bột thì các sắc tố trên da rất ít, chỉ mới được hình thành, rất khó nhận thấy các biểu hiện qua da

18

Ngoài hai con đường xâm nhập qua da và mang, một lượng nhỏ thuốc vào ống tiêu hóa thủy phân tạo sản phẩm khác và các sản phẩm này được thải ra ngoài theo phân Qua theo dõi nhận thấy cá thải nhiều phân Ở cá bột, thì do hệ tiêu hóa chưa hoàn chỉnh nên khó nhận thấy hiện tượng thải phân như ở cá lớn

4.1.4 Xác định LC 50-48 giờ

Giá trị LC50 của mỗi cỡ cá được xác định ở thời điểm 48 giờ

Mối tương quan giữa nồng độ và tỷ lệ chết được thể hiện qua đồ thị như sau:

Đồ thị 4.4 Mối tương quan giữa nồng độ thuốc và tỉ lệ chết của cá cỡ 5 – 10 g

Với 4 cỡ cá thí nghiệm thì tính nhạy cảm của cá đối với thuốc cũng khác nhau tùy theo từng giai đoạn phát triển của cá thể Tính nhạy cảm khác nhau của 4 cỡ cá được thể hiện qua LC50 – 48 giờ

Dựa vào phương trình tương quan giữa nồng độ và tỷ lệ chết của cá, LC50 – 48 giờ được xác định qua Bảng 4.3

20

Bảng 4.3 Nồng độ gây chết 50% của thuốc trừ sâu đối với 4 cỡ cá ở thời điểm

Ghi chú: Số trong ngoặc là nồng độ hoạt chất

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy ở 4 cỡ cá có khả năng chịu đựng tốt trong môi

trường thuốc trừ sâu; trong 4 cỡ cá thì gía trị LC50 – 48 giờ có sự chênh lệch nhau Điều

này có thể được giải thích là do gốc Diazinon xâm nhập vào cơ thể cá sẽ ức chế hoạt

động của enzyme acetylcholinesterase (AChE) làm tê liệt quá trình dẫn truyền xung

động thần kinh, đó là quá trình phosphoryl hóa enzyme AChE Khi dẫn truyền xung

động thần kinh ở các dầu mút dây thần kinh sản sinh ra chất acetylcholine để dẫn

truyền kích thích Sau khi làm xong nhiệm vụ dẫn truyền qua các đầu mút thần kinh,

acetylcholine thủy phân nhờ enzyme AChE, mà enzyme này bị ức chế bởi lân hữu cơ

Khi AChE bị ức chế, acetylcholine không bị thủy phân sẽ tích lại một lượng lớn làm

cho dây thần kinh bị tổn thương và đứt đoạn, sự kích thích bị rối loạn và tê liệt, cá sẽ

chết Cả 4 cỡ cá đều cùng một loài nhưng LC50 – 48 giờ không giống nhau; những cá thể

trong cùng một loài, cùng một giai đoạn phát triển cũng có tính chống chịu khác nhau

với cùng một loại thuốc LC50 – 48 giờ còn phụ thuộc vào cấu tạo cơ thể, khả năng giải

độc và thích nghi với môi trường của cá

Theo qui luật phát triển cá thể, cá còn non, kích thước càng nhỏ thường có

cường độ hô hấp cao hơn cá lớn Cá càng nhỏ thì cường độ hô hấp càng cao, vì vậy cá

nhỏ càng mau nhiễm thuốc trừ sâu

Theo Hồ Thị Ngọc Hà (2005) nhu cầu ôxy của cá tính theo đơn vị khối lượng

của cơ thể (kg) sẽ giảm theo sự lớn lên của cơ thể cá Như vậy cá nhỏ (cá bột) thì sẽ

chịu đựng kém hơn cá lớn (cá 3 – 4 g, 5 – 10 g) là phù hợp với kết quả nghiên cứu của

Nguyễn Văn Công, ctv (2007)

Ngoài nhiễm thuốc qua cơ quan hô hấp, da cũng nhiễm thuốc trừ sâu Nếu tính

theo đơn vị diện tích da trên cơ thể cá nhỏ thì lớn hơn cá lớn; tức là cá nhỏ sẽ có diện