Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Ảnh hưởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Chlopyrifos ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính enzym Cholinesterase cá lóc (Channa striata)

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm xác định nhạy cảm của enzyme cholinesterase ở não cá lóc (C. striata) với Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb khi phơi nhiễm riêng lẻ và phối trộn để cảnh báo nhiễm bẩn hai hoạt chất này trong môi trường nước. Nghiên cứu khả năng áp dụng đo ChE ở não cá lóc như phương pháp sinh học cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV chứa Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb

Mã ngành: 9 44 03 03

ẢNH HƯỞNG CỦA SỬ DỤNG KẾT HỢP THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT HOẠT CHẤT CHLORPYRIFOS ETHYL VÀ FENOBUCARB ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYM CHOLINESTERASE

Ở CÁ LÓC (CHANNA STRIATA)

Cần Thơ, 2018

2

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1 Nguyễn Văn Toàn, Đào Trọng Ngữ, Nguyễn Văn Công, 2015 Response of

cholinesterase to insecticide Chlorpyrifos ethyl in snakehead fish (channa striata) in rice field of Vietnamese Mekong Delta Tạp chí Khoa học và Công

nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Số đặc biệt Vol 53,

No, 3A, 2015 Trang 277 – 282 ISSN: 0866 – 708X

2 Nguyễn Văn Toàn, Đào Trọng Ngữ, Nguyễn Văn Bé, Phạm Văn Toàn,

Trịnh Diệp Phương Danh và Nguyễn Văn Công, 2017 So sánh ảnh hưởng của việc sử dụng đơn lẻ và kết hợp hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl cho

lúa đến cholinesterase ở cá lóc (channa striata) sống trên ruộng Tạp chí Khoa

học Trường Đại học Cần Thơ, Số chuyên đề: Môi trường và biến đổi khí hậu

(2017) (1): Trang 49 – 54 ISSN: 1859 – 2333

3 Nguyễn Văn Toàn, Nguyễn Văn Công, 2017 Ảnh hưởng của hỗn hợp hoạt

chất Fenobucarb và chlorpyrifos ethyl đến hoạt tính cholinesterase ở cá lóc

(channa striata) Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Nông lâm Nghiệp - Đại học Nông

Lâm Tp Hồ Chí Minh, Số: 5/2017 Trang 66 – 71 ISSN: 1859-1523

4 Nguyễn Văn Toàn, Nguyễn Văn Công, 2018 Hiện trạng sử dụng thuốc

bảo vệ thực vật ở một số vùng canh tác lúa Đồng bằng sông Cửu Long Tạp chí Tài nguyên và Môi trường, Số 5 (283) Kỳ 1 Tháng 3 năm 2018 Trang 26 – 30 ISSN: 1859 – 1477

Tam et al., 2015; Nguyễn Văn Toàn và Nguyễn Văn Công, 2018) Trong danh

mục thuốc BVTV cho phép sử dụng năm 2016 có đến 159 tên thuốc thương mại

có chứa Chlorpyrifos ethyl và 39 tên thương mại chứa hoạt chất Fenobucarb (TT 03/2016/TT-BNNPTNT) Các sản phẩm phối trộn sẵn hoạt chất Chlorpyrifos ethyl với Fenobucarb được sử dụng như: Visa 5GR, Rockfos 550EC, Babsac 600EC, 750EC, Fenfos 650EC, Super Kill Plus 550EC Ngoài ra, hai đơn chất này cũng thường được phối trộn khi phun nhằm tiêu diệt cùng lúc rầy nâu và các loài sâu hại khác nhau (Phạm Văn Toàn, 2013) Dù phun riêng lẻ từng hoạt chất hay hỗn hợp thì sau cùng các hoạt chất này cùng tồn tại trong thành phần môi trường Do đó, sinh vật trong thực tế thường chịu tác động của nhiều độc chất khác nhau Sự phối trộn độc chất có thể làm (i) giảm (tác động đối kháng), (ii) tăng (tác động hợp lực) hay (iii) không ảnh hưởng đến độc tính so với trường hợp riêng lẻ (Trần Văn Hai, 2005)

Cá lóc (Channa striata) sống ở nhiều loại hình thủy vực, trong đó có đồng

ruộng (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993), nơi mà thuốc BVTV thường xuyên được sử dụng Vào mùa mưa, cá thường tìm đến đồng ruộng để sinh sản (Amilhat and Lorenzen, 2005) nên chúng có nhiều nguy cơ phơi nhiễm thuốc BVTV Do đó, cá lóc là một trong những loài thủy sinh vật chịu nhiều tác động bất lợi do phun thuốc BVTV cho lúa nên được để chọn lựa cho nghiên cứu Enzyme Cholinesterase (ChE) có vai trò quan trọng trong điều tiết chức năng bình thường của quá trình truyền tín hiệu thần kinh qua các tế bào thần kinh

ở động vật sống ChE rất nhạy cảm với thuốc BVTV gốc Lân hữu cơ và Carbamate (Stenersen, 2004); khi ChE bị ức chế có thể ảnh hưởng đến hoạt động

hô hấp, di chuyển, bắt mồi và gây chết sinh vật (Peakall, 1992) Hầu hết các loài thủy sinh vật chết khi ChE bị ức chế hơn 70% (Fulton and Key, 2001) và ngưỡng giới hạn sinh học cho phép ChE bị ức chế không quá 30% mức bình thường

(Aprea et al., 2002) Đo hoạt tính ChE có thể giúp phát hiện sớm ảnh hưởng bất lợi của môi trường đến sinh vật (Peakall, 1992; Cong et al., 2006) Do vậy, ChE

có thể sử dụng làm chỉ thị cảnh báo ô nhiễm và tác hại của ô nhiễm thuốc BVTV gốc Lân hữu cơ và Carbamate đến sinh vật Kỹ thuật tái kích hoạt khi ChE bị ức chế bởi lân hữu cơ bằng pralidoxime (2-PAM) và phương pháp pha loãng rồi ủ mẫu ở nhiệt độ và thời gian thích hợp khi ChE bị ức chế bởi Carbamate đã được

đề xuất áp dụng khi không có sinh vật đối chứng (Rotenberg, 1995)

Trên thế giới, nhiều nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài thực địa đã sử dụng ChE như chỉ dấu sinh học (Biomarker) cảnh báo nhiễm bẩn

thuốc BVTV (Andresscu et al., 2006; Laetz et al., 2009;…) Những nghiên cứu bước đầu ở Việt Nam cho thấy có thể sử dụng ChE ở cá chép Cyprinus carpio, cá

4

mè vinh Puntius gonionotus (Đỗ Thị Thanh Hương, 1999; Nguyễn Trọng Hồng Phúc et al., 2010), cá lóc Channa striata (Cong et al., 2006, 2008), cá rô đồng Anabas testudineus (Ngô Tố Linh, 2008; Nguyễn Khắc Du, 2010; Nguyen Thanh Tam et al., 2015) để đánh dấu tác tác hại của nhiễm bẩn thuốc BVTV hoạt chất

Diazinon, Acephate, Isoprocarb, Fenobucarb,… Tuy nhiên, sự tác động của hỗn hợp thuốc BVTV đến ChE vẫn chưa được tìm hiểu nhiều Do đó Luận án “Ảnh hưởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Chlopyrifos ethyl và

Fenobucarb đến hoạt tính enzym Cholinesterase cá lóc (Channa striata)” đã

được thực hiện

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định nhạy cảm của enzyme cholinesterase ở não cá lóc (C striata) với

Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb khi phơi nhiễm riêng lẻ và phối trộn để cảnh báo nhiễm bẩn hai hoạt chất này trong môi trường nước

Nghiên cứu khả năng áp dụng đo ChE ở não cá lóc như phương pháp sinh học cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV chứa Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb

1.3 Nội dung nghiên cứu

Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ĐBSCL Xác định ảnh hưởng riêng lẽ, hỗn hợp hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính enzyme Cholinesterase ở não cá Lóc ở điều kiện phòng thí nghiệm và trên đồng ruộng

Xác định kỹ thuật tái kích hoạt enzyme Cholinesterase như phương pháp sinh học để cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV Lân hữu cơ và Carbamate

1.4 Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện với sự phối trộn 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl tác động đến hoạt tính ChE ở não cá lóc ở các mức nồng độ dưới ngưỡng gây chết ở điều kiện phòng thí nghiệm trường Đại học Cần Thơ và ruộng lúa ở xã Tân Long, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu cho thấy việc hỗn hợp thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Fenobucarb với Chlorpyrifos ethyl dù không làm tăng hay giảm tính độc nhưng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt tính ChE ở cá lóc hơn trường hợp từng đơn chất Qua đó cho thấy thói quen hỗn hợp thuốc khi sử dụng của người canh tác lúa góp phần đe dọa đến cá lóc nói riêng và động vật nói chung

Nghiên cứu khẳng định thêm đo ChE ở cá lóc có thể xem như phương pháp sinh học nhận ra ảnh hưởng của nhiễm bẩn thuốc BVTV lân hữu cơ và carbamate đến sinh vật

1.6 Điểm mới của luận án

Luận án cung cấp thông tin cập nhật về các loại thuốc BVTV được sử dụng phổ biến ở một số vùng chuyên canh lúa Đồng bằng sông Cửu Long Luận

án cũng cho thấy khi phối trộn hay hỗn hợp thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb làm ảnh hưởng đến ChE cá lóc nghiêm trọng hơn trường hợp đơn lẻ

Bổ sung phương pháp sinh học cảnh báo tác hại của sử dụng thuốc bảo vệ thực

vật đến cá lóc (C striata) nói riêng và sinh vật nói chung

5

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 8 năm 2012 đến tháng 12 năm 2016 Trong đó, nội dung “Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở ĐBSCL” được thực hiện ở tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp

và Hậu Giang trong thời gian từ 08/2012 đến tháng 02/2013 Các thí nghiệm về ảnh hưởng của thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm được thực hiện tại Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên – Trường Đại học Cần Thơ Các thí nghiệm trên đồng ruộng được thực hiện ở Hậu Giang

2.2 Sinh vật và thuốc BVTV sử dụng cho thí nghiệm

Cá lóc (Ch striata) có trọng lượng 2,5 – 3,0 g/con, được thuần dưỡng

trong bể Composite 600 lít ở mật độ 250 - 300 con/bể từ 2 - 3 tuần trước khi bố trí thí nghiệm Cá được cho ăn hằng ngày bằng thức ăn viên (Cargill mã số 7574,

400 đạm, kích thước viên 3 mm) với liều lượng 3 - 5% trọng lượng cá Cá khỏe mạnh và đồng cỡ mới được chọn cho thí nghiệm

Thuốc BVTV có tên thương mại Bascide 50EC chứa 50% khối lượng Fenobucarb và Mondeo 60EC chứa 60% khối lượng Chlorpyrifos ethyl được sử dụng cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và phun trên đồng ruộng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nội dung 1: Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở ĐBSCL

Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại một số vùng canh tác lúa ở ĐBSCL được tìm hiểu qua phỏng vấn trực tiếp người dân ở một số huyện thuộc tỉnh Long

An, Đồng Tháp, Tiền Giang và Hậu Giang Đây là các địa phương canh tác lúa trọng điểm ở ĐBSCL Tổng số hộ được phỏng vấn là 939 hộ (Bảng 2.1)

Phiếu phỏng vấn tập trung vào các nội dung như (i) chủng loại thuốc sử dụng, (ii) mục đích sử dụng, (iii) số lần sử dụng trong vụ, (iv) liều lượng sử dụng, (v) cách thức sử dụng…

Bảng 2.1:Số hộ được phỏng vấn tình hình sử dụng thuốc BVTV trong canh tác lúa

6

96giờ của Fenobucarb (tương ứng 36, 72, 180 và 360 µg/L), Chlorpyrifos ethyl (tương ứng 0,27, 0,54, 1,36 và 2,70 µg/L) và hỗn hợp 2 hoạt chất này Giá trị LC50 - 96 giờ của Fenobucarb là 3.630 µg/L (Võ Thị Yến Lam, 2011) và

Chlorpyrifos ethyl là 27,1 µg/L (Nguyễn Anh Tuấn và ctv., 2015) Cá không

được cho ăn suốt 96 giờ phơi nhiễm thuốc

Dung dịch gốc 30.000µg/L (Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl) được chuẩn bị từ Bascide 50EC (giả định chứa 50% khối lượng Fenobucarb như nhà sản xuất ghi trên nhãn) và Mondeo 60EC (giả định chứa 60% khối lượng Chlorpyrifos ethyl như nhà sản xuất ghi trên nhãn) và các dung dịch thí nghiệm được chuẩn bị theo công thức sau:

Mẫu nước được thu theo phương pháp tổ hợp ở thời điểm 1 và 96 giờ sau

bố trí Mỗi lần lập lại lấy 1 lít dung dịch mẫu, trộn 3 lít dung dịch mẫu vào thành

1 mẫu và thu 1 lít mẫu cho phân tích nồng độ từng hoạt chất Mẫu được gửi đến Trung tâm Kỹ thuật Đo lường chất lượng 3 (QUATEST 3) – Tp Hồ Chí Minh

để phân tích theo phương pháp sắc ký

Cho cá tiếp xúc với thuốc trong 96 giờ, sau đó cho ra bể 600 lít (chứa 100 lít nước máy) để theo dõi phục hồi enzyme ChE Trong giai đoạn theo dõi phục hồi, cá được thay nước máy mỗi ngày 1 lần (70% lượng nước) vào lúc 16:00 – 16:30 và cho ăn bằng thức ăn viên trong suốt thời gian phục hồi

Bảng 2.2: Tóm tắt thông tin bố trí và theo dõi thí nghiệm

1 và 96 giờ sau

bố trí

1 và 96 giờ sau

bố trí Thời gian đo pH, DO,

nhiệt độ

6:00 – 6:30 14:00 – 14:30

6:00 – 6:30 14:00 – 14:30

6:00 – 6:30 14:00 – 14:30 Mẫu cá sau khi giai đoạn phơi nhiễm được thu ở các thời điểm trước khi cho thuốc, 1, 12, 24, 36, 48, 60, 72, và 96 giờ sau bố trí Sau đó cho cá ra môi

7

trường nước máy và thu mẫu ở thời điểm 1, 3, 5 và 7 ngày để phân tích ChE với

2 cá cho mỗi bể Các yếu tố môi trường pH, DO và nhiệt độ được đo hàng ngày vào lúc 6:00 – 6:30 và 14:00 – 14:30

2.3.3 Nội dung 3: Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc ngoài đồng ruộng

Chín ruộng ở huyện Phụng Hiệp, Hậu Giang (diện tích từ 2.000 – 2.500

m2) và giữ được nước (9,0±0,4 – 11,3±0,5 cm) được chọn để tiến hành thí nghiệm trong vụ hè thu năm 2013 Lúa thí nghiệm được sạ trong khoảng 45 ngày tuổi ở mật độ 22 kg lúa/1.000m2 (Bảng 2.3)

Mỗi ruộng đặt 3 lồng (0,5 x 0,6 x 0,9) m3 bằng lưới kẽm theo đường chéo của ruộng Mỗi lồng thả 30 cá, chăm sóc 7 ngày cho quen với điều kiện trên ruộng rồi cung cấp thuốc Bascide 50EC và Mondeo 60EC để nông dân phun theo thói quen của họ Các ruộng chỉ được phun một lần trong thời gian thí nghiệm ở liều cao nhất của chỉ dẫn (1,5L/ha đối với Bascide 50EC và 0,8L/ha đối với Mondeo 60EC)

Bảng 2.3: Tóm tắt thông tin bố trí và theo dõi thí nghiệm trên ruộng

Tần suất thu mẫu

nước đo thuốc

BVTV

Trước bố trí, 1 giờ

và 1, 3 và 5 ngày sau khi phun

Trước bố trí, 1 giờ

và 1, 3 và 5 ngày sau khi phun

Trước bố trí, 1 giờ

và 1, 3 và 5 ngày sau khi phun Tần suất thu mẫu

cá đo ChE Trước phun, 1, 3, 5, 7 và 14 ngày

sau khi phun

Trước phun, 1, 3,

5, 7 và 14 ngày sau khi phun

Trước phun, 1, 3,

5, 7, 14 và 21 ngày sau khi phun

Số cá thu ở mỗi

Mẫu nước được thu theo phương pháp tổ hợp (dùng cốc 500 mL thu 10 mẫu đơn cho vào xô rồi trộn đều lấy 1lít) và thu ở thời điểm trước khi thả cá, 1 giờ sau phun, 1, 3 và 5 ngày sau phun để phân tích nồng độ hoạt chất Fenobucarb, Chlorpyrifos ethyl Mẫu được gửi đến Trung tâm Kỹ thuật Đo lường chất lượng 3 (QUATEST 3) – Tp Hồ Chí Minh và được phân tích bằng phương pháp sắc ký

Khi thu mẫu cá, cá được đưa vào nước đá để làm chết nhanh, sau đó mổ lấy não rồi cho vào từng eppendorf, đưa vào Nitơ lỏng làm đông nhanh để hạn chế ảnh hưởng đến ChE trước khi chuyển về phòng thí nghiệm xử lý và phân tích ChE Các yếu tố như: mực nước, nhiệt độ, oxy, pH được đo 01 ngày/lần vào lúc 7:00-8:00 tại nơi đặt lồng cá bằng máy đo nhanh

2.4 Xử lý mẫu và phân tích ChE, tái kích hoạt

2.4.1 Xử lý mẫu và phân tích ChE

Mẫu được xử lý dựa theo (Cong et al., 2006) Não cá sau khi thu mẫu có

khối lượng trung bình từ 0,04 – 0,05 gram và được nghiền trong dung dịch đệm

2.4.2 Phương pháp tái kích hoạt ChE do ức chế bởi Chlorpyrifos ethyl

Lấy 0,5ml dung dịch mẫu não nghiền cho vào eppendorf, sau đó thêm vào 0,5ml dung dịch 2-PAM 0,6mM (nồng độ 2-PAM sau khi thêm vào là 0,3mM), trộn đều mẫu và đem ủ ở 37oC bằng bể ủ nhiệt (Memmert, Đức) trong 30 phút

(Cong et al., 2008) Mẫu sau khi ủ đem ly tâm ở 4oC, tốc độ 2.000 vòng/phút trong 20 phút bằng máy ly tâm Sigma (Đức) rồi lấy phần trong phí trên đo ChE

2.4.3 Phương pháp tái kích hoạt ChE do ức chế bởi Fenobucarb

Lấy 0,1mL dung dịch mẫu não cho vào eppendorf, sau đó thêm vào 0,9ml dung dịch buffer pH 7,4, trộn đều mẫu và đem ủ ở 37oC bằng bể ủ nhiệt (Memmert, Đức) trong thời gian 3,5 giờ Mẫu sau khi ủ đem ly tâm ở 4o

C, tốc độ 2.000 vòng/phút trong 20 phút bằng máy ly tâm Sigma (Đức) và đo ChE

2.4.4 Phương pháp đo ChE

Enzyme ChE được đo bằng máy so màu quang phổ U-2800 (Nhật) ở bước

sóng 412nm trong 200 giây theo phương pháp Ellman et al., (1961) Mỗi mẫu đo

được chuẩn bị bằng cách cho 2,65 mL 0,1M Phosphate bufer pH 7,4 vào cuvest nhựa, tiếp tục cho 0,1 mL dung dịch 3mM DTNB và 0,05 mL dung dịch 10mM Acetylthiocholine iodide Sau đó, cho 0,2 mL dung dịch mẫu não đã ly tâm Mẫu trắng cũng cho hoá chất tương tự như mẫu đo ChE nhưng lấy 0,2 mL dung dịch đệm 0,1M phosphate pH 7,4 thay cho dung dịch mẫu não Kết quả được ghi nhận khi hệ số tương quan đạt từ 0,9 trở lên

2.5 Tính hoạt tính ChE, tỷ lệ ức chế và xử lý kết quả

2.5.1 Xác định hoạt tính ChE

Hoạt tính ChE được tính toán theo công thức sau:

Trong đó:

- HT (hoạt tính ChE): µmol/g/phút

- A: Abs mẫu - Abs blank (Abs/phút)

- Cv: thể tích cuvet hay tổng thể tích dung dịch đo (mL) = 3 mL

- Hv: thể tích dung dịch đệm sử dụng để nghiền mẫu

- E: hệ số=13,6

- L: là hệ số (bằng 1 khi dùng cuvest đáy bằng có cạnh 1 cm để đo mẫu)

- Sv: thể tích mẫu sau ly tâm lấy đo (mL) = 0,2 mL

- Ps: trọng lượng mẫu lấy nghiền (gam)

9

2.5.2 Xác định tỷ lệ ức chế

Trong đó:

- I (%) : tỷ lệ phần trăm bị ức chế

- A: hoạt tính ChE đo ở từng mẫu (µM/g/phút)

- Adc: trung bình hoạt tính ChE ở nghiệm thức đối chứng (µM/g/phút)

2.5.3 Xác định tỷ lệ tái kích hoạt ChE

Trong đó:

- TLTKH (%) : tỷ lệ cá tái kích hoạt

- ChEu: ChE mẫu ủ với 2 – PAM hoặc pha loảng

- ChEku: ChE mẫu nguyên thủy (không ủ với 2 – PAM hoặc pha loảng)

2.5.4 Xử lý kết quả

Số liệu được phân tích phương sai (one-way ANOVA) và dùng kiểm định Duncan để so sánh giữa các nghiệm thức và Dunnet để so sánh với đối chứng Sai khác cho là có ý nghĩa thống kê khi p<0,05 Phần mềm SPSS được sử dụng

để xử lý thống kê

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nội dung 1: Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở ĐBSCL

3.1.1 Các loại thuốc BVTV được sử dụng cho lúa ở vùng nghiên cứu

Kết quả phỏng vấn người trồng lúa trong vùng nghiên cứu cho thấy có

232 tên thương mại thuốc BVTV với 65 hoạt chất được sử dụng trong canh tác lúa; trong đó thuốc trừ côn trùng có 101 tên thương mại (20 hoạt chất), thuốc trừ bệnh có 54 tên thương mại (18 hoạt chất), thuốc trừ cỏ có 30 tên thương mại (9 hoạt chất), thuốc trừ ốc có 19 tên thương mại (5 hoạt chất), thuốc trừ chuột có 7 tên thương mại (6 hoạt chất) và các loại thuốc điều hòa sinh trưởng với 21 tên thương mại (7 hoạt chất) (Bảng 3.1)

Có sự khác biệt về số lượng hoạt chất thuốc BVTV ở từng tỉnh, cao nhất là Đồng Tháp, kế đến là Long An, Tiền Giang và thấp nhất là Hậu Giang Tuy nhiên, ít có sự khác biệt về số lượng tên thương mại của thuốc BVTV, dao động từ 130 - 134 tên thương mại, trừ tỉnh Tiền Giang có số lượng tên thương mại thấp hơn (Bảng 3.1)

Berg (2001) cho thấy vào năm 1999 có 64 loại thuốc BVTV khác nhau được sử dụng trong canh tác lúa ở Cần Thơ và Tiền Giang; trong đó, có 50% là thuốc trừ côn trùng, 25% là thuốc trừ bệnh, 25% là thuốc trừ cỏ Vào năm 2007 cũng trong vùng nghiên cứu này có 66 loại thuốc BVTV (Berg and Tam, 2012) Theo Pham Van Toan (2011) có hơn 100 tên thuốc thương phẩm với hơn 50 hoạt chất khác nhau được nông dân sử dụng Bùi Thị Nga

và Võ Xuân Hùng (2012) cho thấy có khoảng 27 - 38 hoạt chất với 43 - 75

Bảng 3.4: Chủng loại thuốc BVTV sử dụng ở các vùng nghiên cứu

Đồng Tháp

Hậu Giang

TB vùng nghiên cứu Hoạt chất

để phòng trừ rầy nâu và sâu cuốn lá, nhất là giai đoạn lúa từ 21 – 45 ngày tuổi Hai hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb cũng được sử dụng khá phổ biến trong canh tác lúa (Pham Van Toan, 2011; Berg and Tam, 2012) Như vậy, nếu so với các nghiên cứu trước đây thì 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl vẫn còn được sử dụng phổ biến trong canh tác lúa

11

3.1.2 Tần suất và liều lượng thuốc BVTV sử dụng trong canh tác lúa

3.1.2 1 Tần suất phun thuốc BVTV trong canh tác lúa

Trung bình số lần phun thuốc BVTV ở tỉnh Tiền Giang là cao nhất (7,0±1,1 lần/vụ), kế đến là Hậu Giang 6,9±1,6 lần/vụ, Đồng Tháp 6,0±1,2 lần/vụ và thấp nhất là Long An với 5,3±0,9 lần/vụ Qua đĩ cho thấy cĩ sự khác nhau về số lần phun thuốc trong vụ giữa các địa phương

Long An Tiền Giang Đồng Tháp Hậu Giang TB vùng NC

Hình 3.1: Tần suất phun các loại thuốc BVTV ở vùng nghiên cứu

Berg (2001) cho thấy trung bình số lần phun thuốc ở Tiền Giang năm

1999 là 8,2 lần/vụ Nghiên cứu của Pham Van Toan (2011) cho thấy ở 2 tỉnh Đồng Tháp và Cần Thơ, trung bình tần suất phun xịt thuốc BVTV là 8 lần/vụ Như vậy, kết quả nghiên cứu trong luận án này cho thấy cĩ giảm thấp hơn về tần suất phun so với các nghiên cứu gần đây

3.1.2 2 Liều lượng sử dụng và phối trộn thuốc BVTV

Kết quả phỏng vấn cho thấy trung bình trong vùng nghiên cứu cĩ 42,7% nơng dân phun bằng chỉ dẫn và 53,7% phun cao hơn chỉ dẫn ghi trên nhãn thuốc, rất ít (3,6%) phun thấp hơn chỉ dẫn Khi phân tích riêng theo từng tỉnh thì tỷ lệ phun thuốc bằng chỉ dẫn ở Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp và Hậu Giang lần lượt là 50%, 16,9%, 38,5% và 76,7% Trong khi đĩ

tỷ lệ phun thuốc cao hơn chỉ dẫn ở các tỉnh theo thứ tự trên lần lượt là 49,3%, 72,3%, 61,1% và 20% (Bảng 3.2) Sử dụng thuốc BVTV liều cao hơn chỉ dẫn vừa làm hao phí thuốc vừa làm tăng nguy cơ gây độc cho sinh vật trong mơi trường Phun thuốc thấp hơn chỉ dẫn sẽ làm cho sâu bệnh khơng chết hết và tăng nguy cơ kháng thuốc Qua nghiên cứu cho thấy tỷ lệ

sử dụng liều cao hơn chỉ dẫn rất cao (20-72,3%) đặc biệt là tỉnh Tiền Giang Bảng 3.2: Liều lượng sử dụng thuốc BVTV ở các vùng nghiên cứu

Liều lƣợng phun Long

An

Tiền Giang

Đồng Tháp

Hậu giang

TB vùng nghiên cứu

Ít hơn liều chỉ dẫn 0,7 10,7 0,4 3,3 3,6 Bằng liều chỉ dẫn 50,0 16,9 38,5 76,7 42,7 Cao hơn liều chỉ dẫn 49,3 72,3 61,1 20,0 53,7

12

Qua phỏng vấn cho thấy trung bình các vùng nghiên cứu có đến 88,6% số nông hộ phối trộn các loại thuốc với nhau trước khi phun xịt Nếu xét theo từng tỉnh, tỷ lệ phối trộn ở các tỉnh Long An, Đồng Tháp, Tiền Giang và Hậu Giang lần lượt đạt 93,3%, 91,9%, 89,3% và 72,7% Thuốc trừ sâu với các hoạt chất khác nhau thường được phối trộn trước khi phun Việc phối trộn các loại thuốc BVTV với nhau có thể làm giảm, tăng hay không thay đổi độc tính của thuốc đối với địch hại (Trần Văn Hai, 2005) Nếu các loại thuốc có cơ chế tác động khác nhau thì khi phối trội có thể làm cho nhiều cơ quan, chức năng khác nhau của sinh vật bị ảnh hưởng cùng lúc và khi đó hậu quả sẽ nghiêm trọng hơn Ngoài ra, nếu các chất khác nhau có hiệu lực gây độc ở các thời gian phơi nhiễm khác nhau thì sẽ làm cho sinh vật bị ảnh hưởng lâu dài vì vừa hết bị tác động của thuốc này lại bắt đầu bị tác động của thuốc khác (Zeliger, 2008) Trong vùng nghiên cứu tỷ lệ người dân phối trộn các loại thuốc BVTV trước khi phun cao trong nghiên cứu này

là rất đáng được quan tâm

Tóm lại, kết quả nghiên cứu ở nội dung 1 nhận thấy các thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb được sử dụng khá phổ biến Hai hoạt chất này có độ độc cao, cùng cơ chế tác động là gây ức chế hoạt tính ChE ở sinh vật nên được chọn làm các nguồn gây độc trong các thí nghiệm ở nội dung 2 và 3 Nông dân thường phối trộn các thuốc BVTV với nhau (88,6%) nhằm giảm chi phí khi phun và thường phun ở liều lượng bằng (42,7%) hoặc cao hơn (53,7%) liều lượng hướng dẫn ghi trên nhãn thuốc Đây là cơ sở để thực hiện nội dung 2 và 3 nhằm xem xét, đánh giá tác động riêng lẻ và phối trộn của 2 hoạt chất chất này đến ChE não cá lóc đồng điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng

3.2 Nội dung 2: Ảnh hưởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos

ethyl và Fenobucarb đến ChE cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm

3.2.1 Nhiệt độ, DO, pH trong thí nghiệm

Trong giai đoạn phơi nhiễm thuốc BVTV, nhiệt độ buổi sáng dao động từ 24,8±0,1 0C đến 26,5±0,1 0C và từ 26,9±0,3 0C đến 28,9±0,2 0

C vào buổi chiều Oxy hoà tan (DO) ít khác biệt giữa các nghiệm thức và DO buổi sáng dao động từ 4,0±0,2 - 4,7±0,1 mg/L, có xu hướng cao hơn DO buổi chiều dao động từ 3,7±0,1 - 4,4±0,2 mg/L Giá trị pH trung bình tuy có sự khác biệt giữa các nghiệm thức và giữa hai buổi nhưng không quá 0,5 đơn

vị, dao động từ 7,4±0,1 đến 7,5±0,1

Sau 96 giờ tiếp xúc với thuốc, cá được cho ra bể composite 600L chứa 100L nước máy (không có thuốc BVTV), có sục khí Nhiệt độ dao động từ 28,0±0,2 oC - 28,9±0,2 oC vào buổi sáng và 28,2±0,2 o

C - 29,6±0,2 oC vào buổi chiều Hàm lượng DO trong các bể thí nghiệm khi cá ra nước máy cao hơn giai đoạn cá tiếp xúc thuốc BVTV trong 96 giờ do được sục khí, buổi sáng dao động từ 6,3±0,1 - 7,1±0,1 mg/L và buổi chiều dao động từ 6,4±0,2

- 7,1±0,1 mg/L Giá trị pH buổi sáng dao động từ 6,9±0,1 - 7,2±0,1 và buổi chiều từ 7,0±0,1 - 7,2±0,1

13

Nhìn chung nhiệt độ, DO và pH trong giai đoạn phơi nhiễm thuốc BVTV và phục hồi ChE trong nước máy đều nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của cá Sự ổn định các yếu tố pH, DO và nhiệt độ giữa các nghiệm thức sẽ làm cho thí nghiệm mang tính đồng nhất cao về mặt môi trường nên tác động đồng đều đến sự ức chế ChE

3.2.2 Nồng độ Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong bố trí thí nghiệm

Kết quả phân tích đều không phát hiện (dưới ngưỡng phát hiện) Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl ở nghiệm thức đối chứng Ở các nghiệm thức đơn chất, nồng độ sau khi chuẩn bị của Fenobucarb bằng 86,0 – 96,9% nồng độ lý thuyết (NĐLT) và Chlorpyrifos ethyl bằng 77,8 - 119,9% NĐLT

Ở các nghiệm thức hỗn hợp, nồng độ Fenobucarb thực tế đạt từ 96,4 - 109,9% NĐLT; nồng độ Chlorpyrifos ethyl bằng 82,4 - 96,3% NĐLT Nồng

độ Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl sau khi chuẩn bị dao động xung quanh giá trị nồng độ lý thuyết Mặc dù không đúng như nồng độ lý thuyết nhưng vẫn phù hợp với thiết kế nồng độ tăng theo 1, 2, 5 và 10% LC50-96 giờ của từng loại thuốc đối với cá lóc

Bảng 3.3: Nồng độ Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong thí nghiệm Nghiệm thức

Nồng độ thuốc BVTV (  g/L) Nồng độ lý

thuyết khi chuẩn bị

Nồng độ thực tế sau khi chuẩn bị

Nồng độ thực tế sau