GIÁO TRÌNH sử DỤNG THUỐC bảo vệ THỰC vật PHẦN 3

CHƯƠNG 3: THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT, MÔI TRƯỜNG VÀ HẬU QUẢ XẤU CỦA CHÚNG GÂY RA CHO MÔI SINH Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng do bùng nổ dân số, cùng với xu hướng đô thị hóa công nghiệp hóa ngày càng mạnh, con người chỉ còn một cách duy nhất: thâm canh để tăng sản lượng cây trồng. Khi thâm canh cây trồng, một hậu quả tất yếu không thể tránh được là gây mất cân bằng sinh thái, kéo theo sự phá hoại của dịch hại ngày càng tăng.

CHƯƠNG III

THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT, MÔI TRƯỜNG & HẬU QUẢ XẤU CỦA

CHÚNG GÂY RA CHO MÔI SINH

Giúp h ọc viên thấy rõ tác ñộng của thuốc BVTV ñến môi trường sống và hậu quả xấu của chúng gây ra cho môi tr ường Những biện pháp ngăn ngừa thuốc BVTV gây hại cho môi sinh môi tr ường

1.TÁC ðỘNG CỦA THUỐC ðẾN MÔI TRƯỜNG VÀ CON ðƯỜNG MẤT ðI CỦA THUỐC

Trong quá trình sản xuất, vận chuyển, bảo quản và sử dụng, thuốc BVTV ñã tác ñộng ñến

môi trường bằng nhiều cách khác nhau, theo sơ ñồ :

Sơ ñồ 3 - Tác ñộng của thuốc BVTV ñến môi trường và con ñường mất ñi của thuốc

( Theo Richardson, 1979; Dẫn theo Phạm Văn Biên và cộng sự, 2000)

Thuốc BVTV, bằng nhiều con ñường khác nhau, chúng sẽ bị chuyển hoá và mất dần Sự

m ất ñi của thuốc BVTV có thể xảy ra do các yếu tố sinh học và phi sinh học sau ñây:

1.1 Sự bay hơi: Dựa theo khả năng bay hơi, các thuốc BVTV ñược chia thành 2 nhóm:

bay hơi và không bay hơi Tốc ñộ bay hơi của một loại thuốc phụ thuộc vào áp suất hơi ; dạng hợp chất hoá học và ñiều kiện thời tiết ( gió to, nhiệt ñộ cao dễ làm cho thuốc bay hơi mạnh)

1.2 Sự quang phân (bị ánh sáng phân huỷ): Nhiều thuốc BVTV dễ bị phân huỷ khi tiếp

xúc với ánh sáng mặt trời , nhất là tia tử ngoại

Các thuốc trừ sâu Permethrin thuộc nhóm pyrethroid dễ bị ánh sáng phân huỷ

Thuốc trừ cỏ 2,4-D bị ánh sáng phân huỷ tạo sản phẩm cuối cùng là acid humic

Khụng khớ

Thuốc bảo

vệ thực võt ðất

Nước

Thực vật

Thực phẩm

1.3 Sự cuốn trơi và lắng trơi:

Sự cuốn trơi là hiện tượng thuốc BVTV bị cuốn từ trên lá xuống đất do tác dụng của nước mưa hay nước tưới, hay thuốc ở trên mặt đất cuốn theo dịng chảy đi nơi khác

Sự lắng trơi là hiện tượng thuốc BVTV bị kéo xuống lớp đất sâu bởi nhiều yếu tố

Cả hai quá trình này phụ thuộc trước hết vào lượng nước mưa hay nước tưới, đặc điểm của thuốc và đặc điểm của đất

1.4 Hồ lỗng sinh học:

Sau khi phun thuốc, hoặc sau khi thuốc vào cây, cây trồng vẫn tiếp tục sinh trưởng và phát triển, diện tích lá tăng, chồi mới xuất hiện, khối lượng chất xanh trong cây vẫn tăng Nếu lượngthuốc BVTV ở trên cây khơng bị phân huỷ thì tỷ lệ % lượng thuốc trong cây vẫn bị giảm

Sự hồ lỗng sinh học sẽ giảm khả năng bảo vệ của thuốc, nhưng cũng làm giảm lượng chất độc

cĩ trong sản phẩm, giảm nguy cơ gây độc cho người và gia súc Trên những cây non cĩ tốc độ sinh trưởng mạnh, độ hồ lỗng của thuốc càng nhanh

1.5 Chuyển hố thuốc trong cây :

Dưới tác dụng của men, các thuốc BVTV ở trong cây bị chuyển hố theo nhiều cơ chế Các phân tử thuốc cĩ thể bị chuyển hố thành những hợp chất mới cĩ cấu trúc đơn giản hay phức tạp hơn, nhưng đều mất /giảm/tăng hoạt tính sinh học ban đầu

Các thuốc trừ sâu, trừ nấm lân hữu cơ bị phân giải qua từng bước và sản phẩm cuối cùng

là acid phosphoric khơng độc với nấm bệnh và cơn trùng

Thuốc trừ cỏ 2,4-DB ở trong cây cỏ 2 lá mầm chỉ cĩ thể diệt cỏ khi chúng bị oxi hố thành 2,4-D Thuốc 2,4-DB sẽ khơng diệt được những lồi thực vật khơng cĩ khả năng này

1.6 Phân huỷ do vi sinh vật đất (VSV):

Tập đồn vi sinh vật đất rất phức tạp, trong đĩ cĩ nhiều lồi cĩ khả năng phân huỷ các chất hố học Một loại thuốc BVTV bị một hay một số lồi VSV phân huỷ (Brown, 1978)

Thuốc trừ cỏ 2,4-D bị 7 lồi vi khuẩn, 2 lồi xạ khuẩn phân huỷ

Ngược lại, một số lồi VSV cũng cĩ thể phân huỷ được các thuốc trong cùng một nhĩm hoặc thuộc các nhĩm rất xa nhau

Nấm Trichoderma viridi cĩ khả năng phân huỷ nhiều loại thuốc trừ sâu clo, lân hữu cơ, cacbamat,

thuốc trừ cỏ ( Matsumura & Boush ,1968)

Nhiều thuốc trừ nấm bị VSV phân huỷ thành chất khơng độc, đơn giản hơn (Menzie, 1969)

Theo Fild và Hemphill (1968); Brown (1978), những thuốc dễ tan trong nước, ít bị đất hấp phụ thường bị vi khuẩn phân huỷ; cịn những thuốc khĩ tan trong nước, dễ bị đất hấp phụ lại

bị nấm phân huỷ là chủ yếu Chưa rõ nguyên nhân của hiện tượng này

Khi dùng liên tục nhiều năm, một loại thuốc trừ cỏ trên một loại đất thì thời gian tồn tại của thuốc trong đất ngày càng ngắn Nguyên nhân của hiện tượng này được Kaufman và Kearney (1976) đã giải thích như sau: Khi thuốc mới tiếp xúc với đất, các lồi VSV đất cĩ sự tự điều chỉnh Những VSV khơng cĩ khả năng tận dụng thuốc trừ cỏ làm nguồn thức ăn sẽ bị thuốc tác động, nên bị hạn chế số lượng hay ngừng hẳn khơng phát triển nữa Ngược lại, những lồi VSV cĩ khả năng này sẽ phát triển thuận lợi và tăng số lượng nhanh chĩng

Trong những ngày đầu của lần phun thuốc thứ nhất, số lượng cá thể và lồi vi sinh vật cĩ khả năng phân huỷ thuốc ở trong đất cịn ít, nên thuốc bị phân huỷ chậm Thời kỳ này được gọi

là “ pha chậm trễ” (lag period) Cuối pha chậm trễ, quần thể VSV đất đã thích ứng với thuốc, dùng thuốc làm nguồn thức ăn, sẽ phát triển theo cấp số nhân, thuốc trừ cỏ sẽ bị mất đi nhanh chĩng Thời kỳ này được gọi là “ pha sinh trưởng” ( grow period) Khi nguồn thức ăn đã cạn,

VSV ñất ngừng sinh trưởng, chuyển qua “pha ñịnh vị ” ( stationary period) hay “ pha nghỉ” ( resting phase) Ơ ñây xảy ra 2 khả năng:

-Nếu VSV ñược tiếp thêm thức ăn ( thêm thuốc), số lượng VSV ñất tiếp tục tăng, pha chậm trễ bị rút ngắn lại Số lần sử dụng thuốc trừ cỏ càng nhiều, thời gian mất ñi của thuốc càng nhanh ðất có ñặc tính này ñược gọi là “ ñất ñã hoạt hoá” (activated soil)

-Nếu quần thể VSV ñất không ñược tiếp thêm thức ăn ( không ñược bón thêm thuốc), chúng sẽ chuyển sang “ pha chết “ ( death phase) hay “pha suy tàn” (decline phase) Tốc ñộ suy tàn tuỳ thuộc vào loài VSV: Một số bị chết, một số chuyển sang dạng bảo tồn (ñến 3 tháng hoặc lâu hơn) chờ dịp hoạt ñộng trở lại

Có trường hợp VSV ñất ñã phân huỷ thuốc, nhưng không sử dụng nguồn cacbon hay năng

lượng có trong thuốc Quá trình chuyển hoá này ñược gọi là “ñồng chuyển hoá” (co-metabolism) hay là “ñồng oxi hoá” (co-oxydation)(Burns, 1976) Sự phân huỷ của DDT , 2,4,5-T ở trong ñất

là

sự kết hợp giữa hai hiện tượng chuyển hoá và ñồng chuyển hoá

Hoạt ñộng của VSV ñất thường dẫn ñến sự phân huỷ thuốc Nhưng có trường hợp VSV ñất lại làm tăng tính bền lâu của thuốc ở trong ñất Khi thuốc BVTV xâm nhập vào trong tế bào VSV, bị giữ lại trong ñó, không bị chuyển hoá, cho ñến khi VSV bị chết rữa; hoặc thuốc BVTV bị mùn giữ chặt – mà mùn là sản phẩm hoạt ñộng của VSV ñất- tránh ñược sự tác ñộng phân huỷ của VSV ñất (Mathur và Moley, 1975; Burns, 1976)

Ngoài VSV, trong ñất còn có một số enzym ngoại bào ( exoenzyme) cũng có khả năng phân huỷ thuốc BVTV như các men esteraza, dehydrogenaza Có rất ít công trình nghiên cứu

về sự phân huỷ thuốc BVTV của các enzym ngoại bào

2.THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ MÔI TRƯỜNG SỐNG:

2.1.Dư lượng thuốc BVTV:

a.ðịnh 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, ñất, nước sau một thời gian dưới tác ñộng của các

hệ sống (living systems) và ñiều kiện ngoại cảnh ( ánh sáng, nhiệt ñộ, ẩm ñộ v.v ) Dư lượng của thuốc ñược tính bằng mg (miligam) thuốc có trong 1 kg nông sản, ñất hay nước (mg/kg)

Như vậy, dư lượng thuốc BVTV bao gồm bất kỳ dẫn xuất nào của thuốc cũng như các sản phẩm chuyển hoá của chúng có thể gây ñộc cho môi sinh, môi trường Dư lượng có thể có nguồn gốc từ những chất ñã xử lý vào ñất hay trên bề mặt vật phun; phần khác lại bắt nguồn từ sự

ô nhiễm ( biết hay không biết ) có trong không khí, ñất và nước

ðộ / Tính bền (persistent) là thời gian thuốc BVTV có thể ñược phát hiện bằng phương

pháp hoá học hay sinh học sau khi xử lý thuốc Thời gian tồn tại của dư lượng thuốc tuỳ thuộc vào loại thuốc, số lần phun thuốc, lượng thuốc dùng và ñiều kiện ngoại cảnh Thời gian tối thích của hiệu lực sinh học phụ thuộc vào bản chất của thuốc và yêu cầu của sản xuất Nói cách khác, hoạt tính sinh học của dư lượng cần chấm dứt ngay sau khi hiệu lực sinh học mong muốn ñã ñạt ñược

Một số thuốc BVTV có hoạt tính sinh học vượt quá thời gian mong muốn, có thể gây ñộc cho cây trồng vụ sau hoặc các ñối tượng không phòng trừ Những thuốc như vậy mang tên là

những thuốc có ñộ/ tính bền sinh học (biological persistent)

b.Dư lượng thuốc BVTV trên cây trồng và nông sản:

Thuốc BVTV tồn tại trên cây và nông sản một thời gian là ựiều cần thiết ựể bảo vệ cây trồng và nông sản chống lại sự gây hại của dịch hại ở trên ruộng, trong quá trình vận chuyển và bảo quản Nhưng dư lượng cũng là của thuốc có trên nông sản, sẽ là nguồn gây hại cho người tiêu dùng Dư lượng thuốc thường có trên cây trồng nông sản và chỉ gây hại khi chúng vượt ngưỡng cho phép Chúng ựược chia thành:

-Dư lượng biểu bì (cuticule residue): gồm những chất tan ựược trong lipid, nhưng không

tan ựược trong nước, tồn tại ở lớp biểu bì

-Dư lượng nội bì (sub-cuticule residue): gồm những chất tan ựược 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

Chỉ tiêu lượng tiêu thụ hàng ngày ựược chấp nhận (Acceptable Daily Intake- ADI) cho

biết lượng thuốc BVTV ựược phép ăn hàng ngày trong thời gian sống mà không gây hại cho sức khoẻ người tiêu dùng

ADI ựược tắnh bằng số mg thuốc có trong nông sản ựược cung cấp cho 1kg thể trọng người trong một ngày (mg/kg/ngày)

đôi khi trong nghiên cứu dư lượng, người ta còn dùng chỉ tiêu liều cấp tắnh tham khảo (Acute reference dose - ARfD ): là lượng chất ựộc có trong thức ăn, nước uống, ựược tắnh bằng

mg / kg thể trọng, ựưa vào cơ thể trong thời gian ngắn ( thường trong một bữa ăn hay trong một ngày), mà không ảnh hưởng một cách ựáng kể ựến sức khoẻ người tiêu dùng Liều cấp tắnh tham

khảo (ARfD) biểu thị tắnh ựộc cấp tắnh khác với Trị số tiêu thụ hàng ngày ựược chấp nhận (ADI )

biểu thị sự ngộ ựộc mãn tắnh

Mức dư lượng tối ựa cho phép ( Maximum Residue Limit Ờ MRL) hay Mức dư lượng

chịu ựựng ựược (Residue Tolerance Level -RTL) là giới hạn dư lượng của một loại thuốc, ựược

tắnh bằng mg/kg, ựược phép tồn tại về mặt pháp lý, hoặc xem như có thể chấp nhận ựược ở trong hay trên nông sản, thức ăn gia súc mà không gây hại cho người sử dụng và vật nuôi khi ăn các nông sản ựó

D ư lượng tối ựa cho phép của thuốc ựược tắnh theo công thức:

ADI x thể trọng trung bình/người

MRL = mg/kg

Lượng thức ăn tiêu thụ trung bình / người/ ngày

Thuốc càng ựộc càng có MRL càng thấp Nếu dư lượng của một loại thuốc trên nông sản thấp hơn MRL thì cho phép nông sản ựó ựược phép lưu hành trên thị trường

Thể trọng trung bình/người ở mỗi quốc gia, mỗi dân tộc cũng khác nhau

Lượng thức ăn tiêu thụ trung bình /người/ngày là chỉ tiêu hết sức quan trọng ựể tắnh MLR Lượng thức ăn tiêu thụ trung bình /người/ngày phụ thuộc vào cơ cấu bữa ăn cũng như tập quán sinh hoạt của người dân ở từng nước Vì thế, với từng loại nông sản giá trị MRL không giống nhau với một loại thuốc ở các quốc gia khác nhau

Liều không gây hiệu ứng

ADI = mg/kg/ngày

Hệ số an toàn

Hệ số an toàn thông thường là 100 Trường hợp loại thuốc thí nghiệm có khả năng gây ung thư thì hệ số an toàn có thể lên ñến 500 hay 1000

Liên quan ñến hệ số an toàn, người ta dùng chỉ tiêu Xác ñịnh rủi ro chế ñộ ăn (

Determination of dietary rish) và ñược tính theo công thức:

Rủi ro của chế ñộ ăn = Triệu chứng x Q*

Trong ñó Q* biểu thị mức ñộ tiềm năng gây ung thư của thuốc trừ dịch hại Trị số Q* cao là thuốc ñó có tiềm năng gây ung thư mạnh ( tạo khối u ác hay lành tính) do dư lượng thuốc

trừ dịch hại có trong thực ñơn

Liều không gây hiệu ứng (No effect level = NEL hay No effect = NEF) hay Liều không quan sát thấy hiệu ứng ( No observed effect level = NOEL): liều lượng ngưỡng của một chất

ñộc ( ñược tính bằng mg chất ñộc thử nghiệm/kg thể trọng của con vật thử nghiệm/ ngày (mg/kg/ngày), khi cho các con vật thí nghiệm ăn hàng ngày mà không gây ra bất kỳ phản ứng nào khác thường về hành vi, sinh lý, bệnh lý của các con vật thử nghiệm ( không gây nguy hiểm cho ñộng vật thí nghiệm)

Còn một khái niệm khác Liều không quan sát thấy hiệu ứng xấu (No observed adverse effect level = NOAEL): liều lượng ngưỡng của một chất ñộc khi cho các con vật ăn hàng ngày

liên tục trong nhiều ngày, nhiều tháng mà không quan sát thấy có bất kỳ một biểu hiện xấu khác thường của các con vật thử nghiệm (ít ăn, hoạt ñộng kém, run rẩy, v.v ) Liều không quan sát thấy hiệu ứng bất lợi cũng ñược tính bằng mg chất ñộc/kg thể trọng/ngày

Thường Liều không quan sát thấy hiệu ứng xấu có liều lượng ngưỡng cao hơn Liều

không gây hi ệu ứng

D ư lượng tối ña cho phép của thuốc hỗn hợp ñược tính theo công thức:

Trong ñó D-dư lượng xác ñịnh ñược của các thuốc A,B,C

Trị số MRL của mỗi loại thuốc ñối với từng cây trồng và vật nuôi ñược qui ñịnh khác nhau ở các nước MRL của thuốc có trong thức ăn thường nhỏ hơn nhiều so với giá trị MRL do

y tế qui ñịnh

Trong thương mại quốc tế, người ta còn dùng chỉ tiêu Giới hạn kiểm dịch (Limit of

Quarantification - LOQ ): Mức dư lượng thuốc có trên nông sản, ñược tính bằng mg/kg, cho phép hàng hoá ñược nhập vào một quốc gia hay một khu vực xác ñịnh LOQ có vai trò như MRL, nhưng chỉ có giá trị trong thương mại

Mức dư lượng có nguồn gốc bên ngoài ( Extraneous Residue Limit- ELR) là dư lượng thuốc tồn lưu trên cây trồng và nông sản do sự nhiễm bẩn môi trường gây nên ( do xí nghiệp hoá chất hay các nguyên nhân khác không liên quan ñến việc dùng thuốc BVTV)

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

-Bảo ñảm thời gian cách ly ( Preharvest interval – PHI):

Là khoảng thời gian tính bằng ngày từ lần xử lý cuối cùng ñến khi thu hoạch

Th ời gian cách ly lý thuyết là khoảng thời gian từ lần xử lý thuốc cuối cùng ñến khi thu

hoạch mà tại thời ñiểm ñó, dư lượng của thuốc trên cây chỉ bằng hay thấp hơn dư lượng tối ña cho phép

Trong thực tế, ñể ñảm bảo an toàn cho người và gia súc, người ta thường kéo dài thời gian

này thêm một số ngày nữa ( thường là gấp ñôi) và có tên là thời gian cách ly thực tế

Thời gian cách ly có thể thay ñổi từ một vài ngày ñến một vài tuần tuỳ theo loại thuốc, tuỳ loại nông sản ñược phun thuốc và tuỳ quốc gia Thu hái nông sản chưa hết thời gian cách ly

là rất nguy hiểm Người và gia súc ăn phải nông sản ñược thu hái khi không bảo ñảm thời gian cách ly, sẽ dễ bị ngộ ñộc bởi thuốc BVTV và các sản phẩm chuyển hoá của chúng

-Phải sử dụng thuốc ñúng kỹ thuật: Nên nhớ, thời gian cách ly ñược xác ñịnh trên cơ sở

nồng ñộ và liều lượng thuốc BVTV dùng ở mức khuyến cáo Nếu dùng thuốc ở nồng ñộ và liều lượng cao hơn liều khuyến cáo, thì dù có bảo ñảm thời gian cách ly cũng không có ý nghĩa, vì dư lượng của thuốc ở trên cây vẫn cao hơn dư lượng tối ña cho phép, vẫn có khả năng gây ngộ ñộc cho người và gia súc

-Nên chọn các loại thuốc ít ñộc, ít bền trong môi trường, mang tính chọn lọc cao ñể trừ

dịch hại

- Chọn dạng thuốc, phương pháp xử lý và thời ñiểm xử lý thích hợp ñể giảm số lần

phun, giảm lượng thuốc dùng và giảm thiểu sự ô nhiễm cây trồng và môi trường

-Chọn cây trồng luân canh thích hợp ñể giảm dư lượng của thuốc BVTV có trong ñất và

giảm nguy cơ gây ñộc cho cây trồng vụ sau

2.2 Thuốc BVTV trong ñất và nước

Dù xử lý bằng phương pháp nào , cuối cùng thuốc BVTV cũng ñi vào ñất, tồn tại ở các lớp ñất khác nhau, trong các khoảng thời gian không giống nhau Trong ñất thuốc BVTV thường

bị VSV ñất phân giải hay bị ñất hấp phụ ( bị sét và mùn hút) Nhưng có nhiều loại thuốc có thời gian phân huỷ dài, khi dùng liên tục và lâu dài, chúng có thể tích luỹ trong ñất một lượng rất lớn

Thời gian tồn tại của thuốc ở trong ñất ñược gọi là ñộ bền hoá học (chemical persistent) Bao giờ tính bền hoá học cũng dài hơn ñộ bền sinh học Nhiều hợp chất hoá học có thể tồn tại

dưới dạng liên kết không gây ñược tác ñộng sinh học, hoặc tồn ở dạng thông thường, nhưng ở lượng thấp, tuy có thể phát hiện bằng phương pháp hoá học, nhưng không ñủ thể hiện hiệu lực của chúng với sinh vật

ðể ñánh giá khả năng tồn tại của thuốc trong ñất, người ta thường dùng chỉ tiêu Thời

gian bán phân huỷ (half life), ñược ký hiệu bằng trị số DT50 ( Disappeared time - DT : thời gian

bị biến mất): là khoảng thời gian tính bằng giờ, ngày, tuần, tháng, năm kể từ khi hoạt chất ñược ñưa vào ñất ñến khi hàm lượng chỉ còn một nửa lượng thuốc ñưa vào

Trị số DT50 của một loại thuốc phụ thuộc vào bản chất hoá học, các phản ứng hoá học có thể xảy ra, mức ñộ hoạt ñộng của VSV ñất và các nhân tố môi trường (tính chất ñất, nhiệt và ẩm

ñộ ñất, ñiều kiện thời tiết) Tuy nhiên trong những ñiều kiện xác ñịnh, trị số DT50 khá ổn ñịnh

Căn cứ vào trị số DT50, Briggs (1976) chia ñộ bền của các thuốc BVTV thành 4 nhóm:

-Rất bền DT50 > 26 tuần

-Không bền DT50 <2 tuần Trị số LD50 chỉ cho biết xu thế bền vững của một loại thuốc BVTV ở trong ñất, giúp so sánh ñộ bền của các thuốc với nhau trong cùng một ñiều kiện Nhưng chỉ tiêu này có rất nhiều hạn chế:

-DT50 không nêu ñược sự chuyển hoá của thuốc trong môi trường Nhiều loại thuốc BVTV tuy không tồn tại lâu trong môi trường, nhưng nhanh chóng chuyển thành các hợp chất khác có hoạt tính sinh học khác, thậm chí cao hơn và tồn tại trong môi trường lâu hơn chất ban ñầu Vì thế, tuy hợp chất ñó ñã mất khỏi môi trường, nhưng các chất chuyển hoá của chúng vẫn tồn tại, nên vẫn là mối ñe doạ cho người, ñộng vật và môi trường

-Dễ gây ngộ nhận: tốc ñộ mất ñi của thuốc BVTV trong môi trường diễn ra ñều ñặn từ khi thuốc ñược ñưa vào sử dụng ñến khi thuốc bị phân huỷ hết Trong thực tế, nhiều loại thuốc BVTV có khả năng “nằm lỳ” khá lâu, sau ñó tốc ñộ phân huỷ của thuốc mới tăng mạnh

-Dễ gây ngộ nhận: thuốc BVTV nói chung không tồn tại lâu trong môi trường

DT50 của Parathion ở liều sử dụng chỉ là 1 - 3 tuần (Bro-Ramussen,1970); nhưng ở liều cao (33kg/ha), phun liền trong 4 năm, sau 16 năm không dùng thuốc này, người ta vẫn tìm thấy dư lượng Parathion ở trong ñất (Stewart, 1971)

-Trị số DT50 ñược khảo sát trong các ñiều kiện rất hạn chế, nên chỉ cần thay ñổi một yếu

tố thí nghiệm, giá trị của trị số này cũng bị thay ñổi Tuy dạng dư lượng cuối cùng của một loại thuốc ở trong ñất là như nhau, nhưng trị số DT50 của thuốc ở ngoài ñồng bao giờ cũng ngắn hơn ở trong phòng thí nghiệm

Ngoài trị số DT50, người ta còn dùng các trị số DT75, DT90 là khoảng thời gian kể từ khi thuốc ñược ñưa vào ñất ñến khi 75 hay 90% lượng thuốc ñó không còn nữa Y nghĩa và các hạn chế tương tự như DT50

Dư lượng thuốc BVTV trong ñất tồn tại dưới 2 dạng:

Dư lượng liên kết: Thuốc BVTV không thể tách chiết bằng các dung môi thông thường trong phân tích hoá học Ơ dạng liên kết, thuốc BVTV ít ñược cây hấp thu; không hay ít ảnh hưởng ñến ñiều kiện sinh thái, nên ít có ý nghĩa trong thực tiễn

Dư lượng tự do: Thuốc BVTV có thể tách chiết dễ dàng bằng dung môi thông thường trong phân tích dư lượng Thuốc BVTV ở dạng tự do trong ñất tác ñộng ñến môi sinh thể hiện ở:

-Các thuốc BVTV, ñặc biệt là thuốc trừ cỏ có thời gian tồn tại lâu, có thể gây hại cho cây trồng nối tiếp (thậm chí 1-2 năm sau), hoặc làm cho cây trồng vụ sau trở nên mẫn cảm hơn với thuốc, dẫn ñến năng suất và chất lượng cây bị ảnh hưởng

-Một lượng nhỏ thuốc BVTV bị cây trồng vụ sau hấp thu Tuy lượng này rất nhỏ, không ñủ gây ñộc cho người và ñộng vật, nhưng cũng không ñược phép tồn tại trên nông sản ñịnh làm thức ăn cho người và gia súc

-Thuốc BVTV có thể tác ñộng xấu ñến quần thể VSV sống trong ñất, làm giảm khả năng cải tạo ñất Nhưng ở dạng tự do, thuốc cũng dễ bị các loài VSV phân huỷ

- Sự có mặt lâu dài của một loại thuốc BVTV ở trong ñất có thể kìm hãm sự phân huỷ các thuốc BVTV khác

-Thuốc BVTV có thể gây ô nhiễm bề mặt ñất và mạch nước ngầm

ðiều kiện ñồng ruộng ( field conditions) là các yếu tố tác ñộng ñến sự nhiễm bẩn mạch

nước ngầm Gồm:

-ðộ nghiêng của mặt ñất: Làm nước ở trong ñất rút nhanh, tăng khả năng cuốn trôi thuốc, dễ gây nhiễm bẩn thuốc trên diện rộng

-ðặc tính vật lý của ñất: Những ñất thịt nhẹ, thành phần cát nhiều, ít mùn, khả năng hấp phụ và giữ thuốc kém, thuốc ở trong ñất bị rửa trôi nhiều, tăng khả năng gây ô nhiễm mạch nước ngầm

-Sự thấm và rửa trôi: Thuốc trong ñất cát, ít mùn , nhiều lỗ hổng, khó hấp phụ thuốc, dễ bị thấm và rửa trôi Sự rửa trôi tăng lên khi có mưa rào và tưới nước quá nhiều Tác hại này càng thể hiện khi bị khô hạn kéo dài

-Mực nước ngầm: Mực nước ngầm cao kết hợp với khả năng hấp phụ của ñất kém

dễ gây ô nhiễm mạch nước ngầm

Nghiên cứu sử dụng thuốc BVTV một cách hợp lý cho cây trồng nước là rất cần thiết ñể tránh thuốc gây hại cho các sinh vật thuỷ sinh, gây ô nhiễm bề mặt ñất và mạch nước ngầm Cần tính ñến khả năng gây ô nhiễm do gió cuốn thuốc ñi xa hoặc lượng thuốc bị mất trực tiếp trtên những cánh ñồng ñược phun hay tưới Cần lựa chọn kỹ thuốc BVTV và phương pháp dùng thuốc ñể giảm thiểu mức ô nhiễm cho vùng ngập nước, cửa sông và vùng phụ cận, giảm tác hại của thuốc ñến các loài ñộng vật hoang dã và các loài thuỷ sinh Dùng thuốc sai kỹ thuật, lầm lẫn, ñổ vỡ, tạo ñiều kiện cho thuốc vào ñất và mạch nước ngầm nhiều hơn

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

3.1.Hậu quả do thuốc BVTV gây ra cho quần thể sinh vật gây hại

Trong vùng xử lý, sau mỗi ñợt dùng thuốc, bên cạnh các cá thể dịch hại bị chết, còn nhiều

cá thể, do nhiều nguyên nhân vẫn sống sót Chúng phát triển trong ñiều kiện mới Tác ñộng của ñiều kiện sống mới ñến sinh vật rất sâu sắc, kéo dài, thậm chí ñến các thế hệ sau Quần thể sinh vật bị chuyển biến theo các hướng khác nhau Những cá thể dịch hại sống sót, sau khi tiếp xúc với thuốc, nếu không ñược chú ý ñúng mức, sẽ gây cho con người không ít khó khăn, thậm chí có trường hợp ñã trở thành tai hoạ ñối với sản xuất và môi sinh

a.Phản ứng của dịch hại ñối với chất ñộc ở liều lượng thấp

Dịch hại còn sống sót sau mỗi ñợt xử lý thuốc, do không bị trúng thuốc hay trúng ở liều

d ưới mức gây chết (sub-lethal dosis), sẽ phát triển trong ñiều kiện khác trước: mật ñộ quần thể

giảm, cây trồng sinh trưởng tốt hơn, dịch hại hưởng nguồn thức ăn dồi dào, có chất lượng cao, ñã thay ñổi sức sinh sản, ñặc ñiểm sinh lý của cá thể trong quần thể; mật ñộ thiên ñịch và vi sinh vật có ích ít, nên dịch hại dễ hồi phục số lượng

Dưới tác ñộng của liều dưới mức gây chết, dịch hại sẽ phát triển mạnh , gây khó khăn cho việc phòng trừ

Rệp ñào Myzus persicae là môi giới truyền bệnh virus hại khoai tây Dimethoate, Thiometon và

một số thuốc trừ sâu khác, tuy có hiệu lực trừ rệp này cao, nhưng không hạn chế ñược sự lây lan của bệnh Nguyên nhân của hiện tượng này: Rệp bị ngộ ñộc thường hoạt ñộng mạnh lên và phải mất 3 – 5 giờ sau, rệp mới chết Trong thời gian ñó, ñủ thời gian ñể rệp lây bệnh

Dùng một số thuốc hoocmon trừ cỏ, ñã làm tăng mức sinh sản của rệp

Chuột rừng ăn hạt tùng bách có tẩm thuốc chuột ở liều dưới liều gây chết, ñã làm cho quần thể chuột ở ñịa phương tính nhát bả, không chịu ăn bất kỳ loại hạt nào khác làm cho hiệu lực trừ chuột của thuốc bị giảm

Nhưng cũng có hiện tượng, ở liều lượng thấp, thuốc BVTV lại có lợi cho việc hạn chế sự phát triển của dịch hại

Sức ăn rệp của bọ rùa Semiadalia undecimnolata khi mới tiếp xúc với Primicarb ở liều thấp bị

giảm xuống, nhưng sau ñó lại tăng mạnh, hơn hẳn những con không ñược xử lý

Một số chất kháng sinh như norobioxin, ampixilin, actinomyxin D, pactamyxin ở dưới liều gây

chết, ñã làm giảm sức ñể trứng của nhện ñỏ Tetranychus urticae

Khi ngộ ñộc một số thuốc trừ chuột chống ñông máu brodifacoum ở liều thấp, hoạt ñộng của chuột trở nên chậm chạp, dễ làm mồi cho các ñộng vật săn mồi

b.Tính chống ( kháng) thuốc BVTV:

Tính chống/kháng thuốc của dịch hại là hiện tượng phổ biến ở nhiều loài sinh vật, trên nhiều ñịa bàn khác nhau (ngoài ruộng, trong kho tàng và nhà ở; ở nông thôn và thành thị; trên cạn và dưới nước) Nhưng tính chống thuốc ñược hình thành mạnh nhất ở côn trùng và nhện

Hiện tượng chống thuốc ñược nêu lần ñầu năm 1887 Nhưng hiện tượng ñược mô tả kỹ ñầu tiên là hiện tượng chống lưu huỳnh vôi của loài rệp sáp Quadraspidiotus pezniciosus Comst (1914) Giữa những năm 80 của thế kỷ 20 ñã có trên 100 loài nấm và vi khuẩn; khoảng 50 loài cỏ dại; 12 loài chuột; 447 loài côn trùng và nhện ( trong ñó có 264 loài côn trùng và nhện hại nông nghiệp ) ñã hình thành tính chống thuốc ðầu tiên, nhiều loài côn trùng và nhện chỉ chống thuốc clo, lân hữu cơ và cacbamat, thì nay các nhóm thuốc mới như pyrethroid, các chất triệt sản, các chất ñiều khiển sinh trưởng côn trùng, các thuốc vi sinh vật cũng bị chống Nhiều loài dịch hại không những chống một loại thuốc, mà còn có thể chống nhiều loại thuốc khác nhau Nhiều loài thiên ñịch của côn trùng và nhện gây hại, một số loài ốc sên, cá ñớp muỗi cũng hình thành tính chống thuốc Năm 1977 ñã có tới 70% số thuốc kháng sinh và 90% thuốc trừ bệnh nội hấp bị nấm và vi khuẩn chống lại Cỏ dại cũng hình thành tính chống thuốc Hầu hết các nhóm thuốc trừ cỏ ñều bị cỏ dại chống lại Riêng Paraquat, ñến nay, có 18 loài cỏ ñã chống thuốc này

Ơ Việt nam, loài sâu tơ Plutella xylostella ñã hình thành tính kháng nhiều loại thuốc trên

phạm vi cả nước Hoàng Trung (2004) ñã xác ñịnh ñược một số dòng mọt Tribolium castaneum chống Phosphin và mọt Rhizopertha dominica ñã kháng cả Phosphin và DDVP Ngoài ra, còn

một

số loài côn trùng và nhện khác cũng bị nghi ñã hình thành tính chống thuốc như sâu xanh da láng

Helicoverpa exigua hại bông, một số dòng rệp ñào Myzus persicae ở Hà nội, một số dòng rầy nâu Nilaparvata lugens ở ñồng bằng sông Cửu long v.v

ðể trừ dịch hại ñã chống thuốc, biện pháp ñầu tiên là phải dùng nhiều thuốc hơn, chi phí tăng lên và môi sinh môi trường bị ñầu ñộc nhiều hơn

Tính chống thuốc của dịch hại là một trở ngại cho việc dùng thuốc hoá học ñể phòng trừ dịch hại và gây tâm lý nghi ngờ hiệu quả của các loại thuốc dùng Các thuốc trừ dịch hại mới ra ñời ñã không kịp thay thế cho các thuốc ñã bị dịch hại chống

Dịch hại chống thuốc ñã gây những tổn thất to lớn trong nông nghiệp và trong y tế ở nhiều nước và ngày càng trở nên nghiêm trọng Nhiều chương trình phòng chống dịch hại trong nông nghiệp và y tế của các tổ chức quốc tế và khu vực, dựa chủ yếu vào thuốc hoá học ñã bị thất bại Từ 1963, Tổ chức Nông lương thế giới (FAO), Tổ chức Y tế thế giới (WHO) ñã thành lập một mạng lưới nghiên cứu tính chống thuốc của dịch hại và biện pháp khắc phục

định nghĩa tắnh chống thuốc của dịch hại : là sự giảm sút phản ứng của quần thể ựộng

hay thực vật ựối với một loại thuốc trừ dịch hại, sau một thời gian dài, quần thể này liên tục tiếp xúc với thuốc ựó, khiến cho những loài sinh vật ấy chịu ựược lượng thuốc lớn có thể tiêu diệt ựược hầu hết các cá thể cùng loài chưa chống thuốc Khả năng này ựược di truyền qua ựời sau, dù

cá thể ựời sau có hay không tiếp xúc với thuốc (WHO,1976)

Ch ỉ số chống thuốc( resistance index- Ri) hay hệ số chống thuốc (resistance cofficien =

Rc) là chỉ tiêu xác ựịnh tắnh chống thuốc của dịch hại Chỉ số / hệ số chống thuốc là:

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

Loài dịch hại nhưng chưa từng tiếp xúc với thuốc ựược gọi là nòi mẫn cảm (sensible

strain) Muốn có ựược nòi mẫn cảm nhiều khi phải nuôi / cấy dịch hại trong môi trường nhân tạo, cách ly hoàn toàn với thuốc BVTV

Nếu Ri (Rc) ≥ 10 có thể kết luận nòi chống thuốc ựã hình thành

Nếu Ri (Rc) < 10 thì nòi ựó mới chỉ ở trạng thái chịu thuốc

Ri (Rc) có thể ựạt tới trị số hàng trăm thậm chắ lên ựến hàng ngàn

Theo Nguyễn đình đạt (1980): Trị số chống thuốc Ri (Rc) của quần thể sâu tơ Xã ựàn với Methyl parathion lên ựến 251.5; của quần thể sâu tơ Thuý lĩnh với TrichlorfonỜ258.3; của quần thể sâu tơ Phú diễn với Diazinon Ờ 117.4

Cần phân biệt 3 khái niệm: Chống thuốc hay kháng thuốc; Chịu thuốc và Quen thuốc

-Tắnh chịu thuốc ( tolerance) : là ựặc ựiểm riêng của từng cá thể sinh vật, có thể chịu

ựựng ựược các liều lượng thuốc khác nhau Tắnh chịu thuốc của từng loài sinh vật phụ thuộc vào từng cá thể, trạng thái sinh lý và không di truyền sang ựời sau Tuy nhiên, tắnh chịu thuốc cũng

có thể là bước khởi ựầu của tắnh chống /kháng thuốc

-Tắnh quen thuốc( accoutumance): Hiện tượng xảy ra trong một ựời cá thể ựược tiếp

xúc với thuốc (chất ựộc) với lượng cao dần và cuối ựời, cá thể ựó có thể chịu ựựng ựược lượng thuốc cao hơn rất nhiều so với ban ựầu Nhưng con cháu của cá thể ựó lại không chịu ựược lượng thuốc ựó Ơ côn trùng và nhện chưa có hiện tượng này

Những cá thể chịu thuốc và quen thuốc chỉ chịu ựược lượng thuốc thấp hơn nhiều so với

cá thể chống/ kháng thuốc

đặc ựiểm của sự hình thành tắnh các quần thể dịch hại kháng thuốc:

-Sự hình thành tắnh chống thuốc của các loài sinh vật, phần nào phụ thuộc vào mức ựộ sử dụng thuốc Việc sử dụng liên tục, nhiều lần, ắt thay ựổi loại thuốc, dùng thuốc ựó trên qui mô lớn dễ gây nên hiện tượng chống thuốc

Một thực trạng khá phổ biến: Khi nông dân thấy một loại thuốc có hiệu quả trừ một loài dịch hại

nào ựó, họ thường dùng thuốc ựó, cho ựến khi thấy hiệu lực của thuốc bị giảm để tăng hiệu lực, người ta tăng nồng ựộ, lượng thuốc dùng,phun thêm nhiều lần, thậm chắ hỗn hợp thuốc ựó với các loại thuốc khác, dẫn ựến tình trạng dịch hại càng nhanh chống thuốc

-Sự hình thành tắnh chống của các loài khác nhau ựối với các loại thuốc BVTV

khác nhau là không giống nhau

Trong 364 loài chân ựốt ựã chống thuốc thì bộ Diptera có 133 loài ; bộ Coleoptera - 56; Hemiptera - 55; Lepidoptera - 52; Orthoptera và Hymenoptera là 2 bộ có số loài chống ắt nhất (theo Greoghion & Taylor , 1976)

Trong 364 loài chân ựốt chống thuốc trên có 203 loài chống DDT; 225 loài chống các hợp chất cyclodien; 147 loài chống lân hữu cơ; 36 loài chống các hợp chất cacbamat và chỉ có 35 loài chống các nhóm thuốc khác

Trong 12 loài sâu nhện hại cây ở Liên xô (cũ), tốc ựộ hình thành tắnh chống thuốc nhanh

nhất ở nhện ựỏ; tiếp ựến các nhóm rệp Aphis gossypii, Acyrthosipholgossypii, Myzoides persicae; các loài sâu ăn lá Leptinotarsa decemlincata và ựục quả Heliothis armigera hình thành tắnh

chống thuốc chậm

-Các loài khác nhau hình thành tắnh chống một loại thuốc là khác nhau

Thời gian ựể hình thành tắnh chống thuốc trừ cỏ Paraquat ở Thái lan của cỏ Lolium perenne là 9 năm; còn với loài cỏ Ceratopteris richardii là 12 năm

-Nhiều loại thuốc trừ dịch hại dùng nhiều năm nhưng không hay ắt bị các loài dịch hại chống lại

Thuốc boocựô ựược phát hiện từ năm 1879 ựể trừ các loại bệnh, nhưng ựến nay mới phát

hiện thấy chủng nấm Physolospora obtus ở phắa tây nước Mỹ chống (Brown, 1978)

-Cùng một loài, nhưng khả năng hình thành tắnh chống với các loại thuốc khác nhau là không giống nhau

Sau 5 năm dùng DDT, chủng sâu tơ Plutella xylostella ở Indonexia ựã chống thuốc; nhưng sau 20 năm dùng Rotenon ( thuốc thảo mộc), chủng sâu này vẫn chưa chống Rotenon

-Khả năng hình thành tắnh chống một loại thuốc của một loài sinh vật ở các ựịa phương khác nhau cũng khác nhau Nói cách khác, ựiều kiện ngoại cảnh nơi dùng thuốc sẽ thúc ựẩy hay cản trở sự hình thành tắnh kháng thuốc Sự tác ựộng này rất phức tạp và con người chưa hiểu hết ( Sawicki, 1979)

Sau 5 năm dùng DDT, sâu tơ Plutella xylostella ở Giava và sâu loang Earias fabia hại

bông ở đài loan ựã chống thuốc; nhưng ở Việt nam phải mất 10 năm loài sâu tơ mới chống DDT, còn sâu loang sau hơn 15 năm dùng DDT vẫn chưa chống thuốc này

Nguyên nhân hình thành chống thuốc của sinh vật chưa ựược nghiên cứu ựều ở các loài sinh vật Các loài chân ựốt, ựặc biệt ở hai lớp côn trùng và nhện ựược nghiên cứu nhiều hơn cả

Có hai giả thuyết giải thắch nguyên nhân hình thành tắnh chống thuốc của dịch hại

-Thuy ết tiền thắch ứng (Thuyết về biến ựổi gen hay Thuyết tắnh chống thuốc di truyền):

Trong cơ thể các loài dịch hại chống thuốc, có mang sẵn các tiền gen chống thuốc Sự hình thành tắnh chống thuốc là kết quả chọn lọc tự nhiên Những cá thể không mang gen chống thuốc (các

cá thể mẫn cảm) sẽ bị thuốc tiêu diệt Các cá thể mang gen chống thuốc, sẽ thắch ứng dần sau mỗi lần tiếp xúc với thuốc Số lượng các cá thể này tăng mạnh và ổn ựịnh dần, di truyền cho ựời sau, tạo thành một chủng chống thuốc

Theo thuyết này, ở những quần thể côn trùng không có cá thể mang gen chống thuốc, thì

sẽ không bao giờ có thể hình thành chủng chống thuốc Sự phân bố các cá thể mang gen chống thuốc không phụ thuộc vào tình trạng sử dụng nhiều hay ắt thuốc trừ dịch hại

Theo Sawicki (1979), các quần thể rệp ựào Myzus persicae chống thuốc mạnh ựược thấy

ở miền Tây Scotlen, nơi dùng ắt thuốc BVTV, chứ không tìm thấy ở miền đông nước Anh, nơi dùng nhiều thuốc trừ sâu ựể trừ rệp

-Thuyết thắch nghi môi trường: Trong cơ thể côn trùng không có gen chống thuốc Sự

hình thành tắnh chống thuốc của côn trùng là do côn trùng thắch ứng dần với thuốc trừ sâu, khi

chúng liên tục tiếp xúc với thuốc Tình trạng chống thuốc không phải ñược di truyền mà chỉ lưu lại cho ñời sau những yếu tố hình thành sự chống thuốc

Trong thực tế, hiện tượng chống thuốc xảy ra theo sơ ñồ: Lúc ñầu tính chống thuốc tăng rất chậm Sau một số thế hệ liên tục tiếp xúc với thuốc, tính chống thuốc của dịch hại bắt ñầu nhảy vọt và tăng lên nhanh chóng Khi phát hiện hiệu lực của thuốc bị giảm, thì thời gian ñể thuốc ñó mất hiệu lực là rất ngắn Nếu dịch hại ngừng, không tiếp xúc với thuốc nữa, tính chống thuốc có thể bị giảm ñi Nhưng nếu tiếp xúc trở lại với thuốc ñó, tính chống thuốc của dịch hại sẽ lại tăng lên nhanh chóng

ðể giải thích ñược hiện tượng này, Perry & Agosin (1974) ñưa ra giả thuyết 2 pha dựa trên cơ sở nghiên cứu men oxydase có chức năng hỗn hợp vi thể (MMFO)

Pha th ứ nhất: Tính chống thuốc mang bản tính di truyền:

Sinh vật khi tiếp xúc liên tục với thuốc BVTV sẽ xảy ra quá trình chọn lọc Các cá thể mang gen chống thuốc sẽ tồn tại và sản sinh ra các cá thể ñời sau mang gen chống thuốc Bản chất của hiện tượng này là sự thay ñổi tần số gen alen Trước khi tiếp xúc với thuốc, tần số gen alen thấp Sau nhiều thế hệ tiếp xúc với thuốc, tần số gen alen, gen chống thuốc tăng lên Tính chống thuốc của dịch hại lúc ñầu từ từ, rồi sau nhanh dần và cuối cùng, tạo thành thể thống nhất

Pha th ứ hai: Sự cảm ứng các men , không mang tính di truyền

Dưới tác ñộng liên tục của thuốc, hoạt ñộng của các gen chống thuốc tăng lên với tốc ñộ nhanh và cường ñộ lớn hơn Nồng ñộ thuốc tăng lên vài chục lần cũng không giết ñược dịch hại

vì Ri của loài dịch hại chống thuốc tăng lên hàng trăm, thậm chí hàng ngàn lần, do hoạt ñộng phân giải của các men tăng mạnh Lúc này, thuốc BVTV có thể ñược coi là tác nhân gây cảm ứng cho men hoạt ñộng mạnh hơn Khi dịch hại ngừng tiếp xúc với thuốc, tức tách tác nhân gây cảm ứng khỏi hệ sinh thái, tính chống chịu của dịch hại lập tức giảm xuống Nhưng nếu cho quần thể dịch hại ñó, tiếp xúc lại với thuốc, tính chống thuốc của dịch hại lại tăng lên với tốc ñộ lớn hơn nhiều

Hiện tượng chống thuốc có thể ñược coi là trường hợp ñặc biệt của tính thích ứng của sinh vật ñối với sự thay ñổi của môi trường Hiện tượng chống thuốc là một ví dụ của sự tiến hoá, nhưng chúng xảy ra với tốc ñộ cao

Cơ chế chống thuôc của các loài dịch hại gồm:

-Thay ñổi 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

Lớp cutin của ruồi nhà Musca dometica chống DDT dày hơn và khó thấm DDT hơn loài

mẫn cảm Các loài nấm ký sinh chống thuốc ñã làm giảm sự xâm nhập của thuốc vào bên trong tế bào bằng cách hạ thấp sự hấp phụ chất ñộc ở màng tế bào

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

Sau 32 thế hệ tiếp xúc liên tục với DDT, muỗi Anopheles atroparvus tạo nên một chủng

mới, biết lẩn tránh không ñậu vào nơi có DDT

-Phản ứng chống chịu sinh lý thay ñổi:

Quần thể ruồi chống DDT, Lindan và Dieldrin xuất hiện lớp lipid mới, ngăn thuốc xâm nhập vào thần kinh trung tâm của ruồi

Hệ men cholinesterase của rầy xanh ñuôi ñen Nephotetix cinticeps, nhện Tetranychus urticae chống lân hữu cơ và cacbamat bị trơ khi bị thuốc tác ñộng