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

9/17/2015 Lớp học phần VNUA-Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ CHƢƠNG III THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT, MÔI TRƢỜNG & HẬU QUẢ XẤU CỦA CHÚNG GÂY RA CHO MÔI SINH TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC ĐẾN MÔI TRƢỜNG VÀ CON ĐƢỜNG MẤT ĐI CỦA THUỐC 1.1.TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC ĐẾN MƠI TRƯỜNG (Sơđồ Tác động thuốc BVTV đến mơi trƣờng đƣờng thuốc ( Theo Richardson, 1979; Dẫn theo Phạm Văn Biên cộng sự, 2000) ) 1.2.-CON ĐƯỜNG MẤT ĐI CỦA THUỐC 2.THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ MÔI TRƢỜNG SỐNG: 2.1.Dƣ lƣợng thuốc bvtv: 2.1.1- Định nghĩa • Dư lượng phần cịn lại hoạt chất, sản phẩm chuyển hố thành phần khác có thuốc, tồn trồng, nông sản, đất, nƣớc sau thời gian dƣới tác động hệ sống (living systems) điều kiện ngoại cảnh ( ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ v.v ) Dƣ lƣợng thuốc đƣợc tính mg (miligam) thuốc có kg nơng sản, đất hay nƣớc (mg/kg) 1-Sự quang phân (ánh sáng phân hủy thuốc) 2-Chuyển hoá thuốc 3-Phân huỷ vi sinh vật (VSV) đất, nƣớc 4-Thuỷ phân, P Ƣ hố học khác 5-Sự bay 6-Sự trơi lắng trơi nước 7-Hồ lỗng sinh học Nồng độ phun Số lần phun Dư lượng thuốc BVTV nông sản Thời gian thu hoạch Loại thuốc phun 9/17/2015 2.1.2 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trồng, nông sản: • Thuốc BVTV vào trồng nhiều đƣờng trực tiếp (do phun, rắc lên cây) hay gián tiếp (qua đất, nƣớc, không bị ô nhiễm thuốc BVTV) Thuốc BVTV nơng sản gây hại cho trồng (ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển cây, chí cịn làm giảm suất) hay ảnh hƣởng đến chất lƣợng nông sản, gây ngộ độc cho ngƣời gia súc sử dụng nơng sản • thuốc BVTV thường tồn với hàm lượng lớn vỏ của số loai cà hạt táo, lê, đậu, lúa Nhưng phân bố khơng đồng nhóm thực vật • theo FAO/WHO hàm lượng cypermethrin ruột táo vỏ táo tới 10% lê hàm lượng cypermethrin ruột lê vỏ lê tới 30% • lượng tiêu thụ hàng ngày chấp nhận (Acceptable Daily Intake- ADI) Cypermethrin 0.05 mg/kg • Mức dư lượng tối đa cho phép ( Maximum Residue Limit – MRL) Cypermethrin: Sữa 0.01 mg/kg, chè khô 15 mg/kg • Thuốc BVTV xâm nhập vào phận Tốc độ xâm nhập hàm lượng thuốc BVTV khác phụ thuộc vào đặc tính, cấu trúc vảu phận Khi phân tích hàm lượng cypermethrin có phận táo cho thấy hàm lượng tổng vỏ táo cao gấp lần thịt -Dư lượng biểu bì (cuticule residue): gồm chất tan đƣợc lipid, nhƣng không tan đƣợc nƣớc, tồn lớp biểu bì -Dư lượng nội bì (sub-cuticule residue): gồm chất tan đƣợc nƣớc, nhƣng không tan lipid, tồn dƣới lớp biểu bì -Dư lượng ngoại bì (extra cuticule residue): gồm chất khơng tan lipid nƣớc, tồn bên ngồi biểu bì 2.1.3.Các biện pháp nhằm giảm thiểu dƣ lƣợng thuốc bvtv trồng nông sản: 9/17/2015 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ VietGAP • Đối với người sản xuất Tuyên truyền Đảm bảo TGCL Cơ quan chức Tuân thủ nguyên tắc Quản lý rau xuất nhập Lấy mẫu chợ Quản lý cửa hàng bàn thuốc Lấy mẫu ruộng sản xuất -Bảo đảm thời gian cách ly ( Preharvest interval – PHI) Cypermethrin Rau ăn – 14 ngày, rau ăn 3-4 ngày, bắp cải 14 ngày, rau ăn củ (nếu tươi gốc), hành 21 ngày -Phải sử dụng thuốc kỹ thuật, hợp lý • Chọn loại thuốc độc, bền môi trường, mang tính chọn lọc cao • Chọn dạng thuốc, phương pháp xử lý thời điểm xử lý thích hợp • Chọn trồng ln canh thích hợp - Chính sách •Đối với người tiêu dùng: - Không sử dụng làm thức ăn loại nơng sản có mùi lạ, màu sắc lạ, hình dáng khác thường - Không nên mua loại rau trái vụ - Rửa rau, vòi nước chảy - Nấu chín mở nắp vung nấu để hóa chất BVTV cịn sót lại ngồi Chính sách: Viet GAP Euro GAP Globle GAP 2.1.3 Dƣ lƣợng thuốc BVTV đất: • Ngƣời ta sử dụng thuốc BVTV nhiều đƯờng khác nhƣ: phun lên cây, xử lý giống, xử lý đất, nhƣng cuối gió, mƣa, rơi vãi trình sử dụng, thuốc tập trung đất.trong đất, thuốc Bv bị phân huỷ dần nhiều yếu tố hữu sinh vô sinh Tốc độ phân huỷ thuốc phụ thuộc vào: 9/17/2015 + Tính chất hoá, lý hoạt chất dạng thuốc đƣợc sử dụng +Thành phần hoá lý đất, hàm lƣợng chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng khác có đất pH đất + Loại trồng đƣợc trồng đất + Điều kiện mơi trƣờng, nƣớc, độ ẩm, nhiệt độ, lƣợng phân bón… chủng loại số lƣợng loài vi sinh vật, đặc biệt lồi sinh vật có đất Nhiều lồi vi sinh vật đất có khả dùng thuốc BVTV nhƣ chất dinh dƣỡng để xây dựng thể Chính vậy, thuốc BV bị chúng phân huỷ • Nghiên cứu tốc độ phân huỷ thuốc BVTV đất cho thấy: tốc độ phân uỷ thuốc BVTV tiệt trùng chậm nhiều so với đất tự nhiên Điều chứng tỏ vai trị quan trọng vi sinh vật việc phân huỷ thuốc BVTV Ngược lại, thuốc BVTV ảnh hưởng nhiều đến phát sinh phát triển hệ sinh vật Vì vậy, thuốc BVTV gây nhiễm mạch nước ngầm theo nước ngầm đến nơi khác xa khu vực xử lý thuốc 2.1.4.Dƣ lƣợng thuốc BVTV nƣớc: Thuốc BVTV vào môi trường nước nhiều cách khác nhau: Nhiều trường hợp dư lượng thuốc BVTV đất với lượng lớn gây tác động tiêu cực, gây hại cho cây, ảnh hưởng tới độ màu mỡ đất suy giảm sinh vật có ích sống đất Xu hướng chung diễn biến số lượng vi sinh vật đất tuân theo: Mới đưa thuốc BVTV vào đất, số lượng vi sinh vật giảm, sau số lượng vi sinh vật phục hồi dần nhiều trường hợp vượt trước xử lý thuốc.trong đất, Thuốc có khả di chuyển, phân bố lại cách học qua q trình làm đất, bị rửa trơi nước mưa…, ngấm sâu xuống đất Dùng trực tiếp thuốc để tiêu diệt trùng nước Nước chảy qua khu rừng hay vùng đất lâm nghiệp, nông nghiệp phun thuốc BVTV Nứơc thải công nghiệp sản xuất thuốc BVTV hay xúc rửa dụng cụ phun rải thuốc BVTV Lớp học phần VNUA-Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 9/17/2015 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ • Tuỳ thuộc vào đặc tính hấp phụ cấu trúc lỗ xốp đất mà nƣớc ngầm bị nhiễm thuốc BVTV theo Cohen, Eiden, Corber, hàm lƣợng số loại thuốc BVTV nƣớc nhƣ sau (tính theo µg/l): DDT 0,03; lindan 0,001-0,021; carbofuran 1-50; picforan 0,1-1,5; 1,2dibrometan 0,05-20… Đối với nước bề mặt, việc sử dụng trực tiếp thuốc BVTV khả thấm sâu lan truyền đất từ vùng xử lý thuốc, theo mưa lũ… mà chứa dư lượng thuốc BVTV Dư lượng xuất lớp trầm tích nước Dư lượng số thuốc BVTV bền vững thường có hàm lượng lớp trầm tích cao lớp nước mặt khoảng 10 – 100 lần Sự phân huỷ thuốc BVTV nước phụ thuộc vào pH, mật độ huyền phù có mặt trầm tích Dư lượng thuốc BVTV nước gây hại cho thực vật động vật thuỷ sinh sống nước cuối gây hại cho người HẬU QUẢ DO THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT GÂY RA CHO QUẦN THỂ SINH VẬT: 3.1.Phản ứng dịch hại chất độc liều lượng thấp 3.2.Xuất dịch hại hay bùng phát dịch hại thứ cấp: 3.3 Sự tái phát dịch hại: Số lượng cá thể dịch hại ruộng phun thuốc Hệ số tái phát = Số lượng cá thể lồi dịch hại ruộng khơng phun thuốc • Tính chịu thuốc ( tolerance) • Tính quen thuốc( accoutumance) • Đặc điểm hình thành tính quần thể dịch hại kháng thuốc: • Thuyết tiền thích ứng • Thuyết thích nghi mơi trường 3.4.Tính chống ( kháng) thuốc bvtv: +Hiện tượng +Định nghĩa +Chỉ số chống thuốc( resistance index- Ri) hay hệ số chống thuốc (resistance cofficien = Rc) tiêu xác định tính chống thuốc dịch hại LD50 loài dịch hại bị nghi chống thuốc Ri (Rc) = -LD50 loài dịch hại chưa tiếp xúc với thuốc • Cơ chế chống thc lồi dịch hại gồm: 1/Thay đổi cấu trúc lipid, sáp protein cuticum; gia tăng kết cấu biểu bì, nhằm hạn chế xâm nhập thuốc vào thể sinh vật 2/Hình thành tập tính mới, nhằm ngăn ngừa hạn chế tiếp xúc côn trùng với thuốc 3/Phản ứng chống chịu sinh lý thay đổi: -Cơ chế chống chịu sinh lý: Sinh vật có khả tăng cường giải độc, làm cho thuốc bị giảm hiệu lực hay bị phân huỷ hoàn toàn Đây chế chống thuốc đặc biệt quan trọng lồi sinh vật 9/17/2015 • Tính chống chịu bắt chéo: +Hiện tượng dịch hại chống nhiều loại thuốc nhóm, hay nhiều loại thuốc thuộc nhóm khác nhau, kể loại thuốc mà loài dịch hại chưa tiếp xúc với thuốc Hiện tượng gọi tính chống thuốc dương +Nhưng có trường hợp, dịch hại chống loại thuốc này, lại mẫn cảm với loại thuốc khác Hiện tượng gọi tính chống thuốc âm Phân loại tính chống thuốc: -Tính chống thuốc nhiều mặt (multiplicate resistance): tạo hai hay nhiều chế giúp sinh vật chống loại thuốc -Tính chống chịu bắt chéo nhiều chủng loại ( multiple resistance): Được hình thành hai hay nhiều chế giúp dịch hại chống nhóm thuốc hay nhiều loại thuốc thuộc nhóm khác xa -Tính chống chịu nối tiếp (sequential resistance): Được hình thành thuốc bvtv dùng luân phiên nối tiếp để chống lồi dịch hại Trình tự sử dụng loại thuốc, ảnh hưởng đến tốc độ hình thành tính chống thuốc quần thể, mức độ rộng hẹp phổ kháng thuốc Các nhân tố liên quan đến việc hình thành tính chống thuốc: -Đặc điểm di truyền sinh vật học loài dịch hại: Những loài dịch hại có khả biến đổi gen lớn, vịng đời ngắn, khả sinh sản cao, tính ăn hẹp, di chuyển, có phản xạ sinh lý thích ứng lồi có nguy chống thuốc cao Các biện pháp khắc phục tượng chống thuốc dịch hại: -Dùng luân phiên loại thuốc bvtv : -Dùng chất hợp lực (synergist), chất phá vỡ tính chống thuốc (resistance breaker), chất phản chống chịu (anti-resistance) Thậm chí hỗn hợp thuốc, đẩy dịch hại chống thuốc nhanh hơn, phổ chống chéo mở rộng hơn, khó khăn cho việc phòng trừ -Giảm cƣờng độ sức ép chọn lọc -Biện pháp thích hợp IPM -Bản chất đặc điểm loại thuốc sử dụng: Những thuốc tồn lâu bề mặt vật phun, dịch hại có điều kiện tiếp xúc nhiều với thuốc liều thấp ( thuốc trừ sâu clo hữu cơ), thuốc có tính chọn lọc cao dễ tạo tính chống thuốc khó tạo tính chống thuốc -Cường độ sức ép chọn lọc: 3.5.Suy giảm tính đa dạng quần thể: 3.6.Tác động thuốc bvtv đến sinh vật sống đất 3.7.Tác động thuốc BVTV đến động vật sống cạn dƣới nƣớc Phƣơng hƣớng khắc phục hậu xấu thuốc bvtv gây cho sinh quần: 4.1-Tính chọn lọc sinh lý: Đây kết chế: lồi có chênh lệch lƣợng thuốc xâm nhập tới hay nhiều vị trí tác động; độ mẫn cảm vị trí đến loại thuốc khác số lƣợng nhƣ chất chuyển hoá thuốc thể sinh vật 4.2-Tính chọn lọc sinh thái: Dựa sở hiểu biết sâu điều kiện sinh sống phát sinh loài dịch hại Lớp học phần VNUA-Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 9/17/2015 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 4.Tác động thuốc bvtv đến thực vật : 4.1.Những tác động tốt : -Tăng tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm -Rút ngắn thời gian sinh trƣởng, làm hoa sớm, làm chín sớm - Làm tăng suất tiêu cấu thành suất, tăng suất, chất lƣợng nông sản -Làm tăng sức chống chịu với điều kiện bất lợi: nhƣ chống rét, chống đổ 4.2.Những tác động xấu : sử dụng khơng thuốc bvtv, gây hại cho trồng -Giảm tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm, rễ không phát triển, -Màu sắc biến đổi, chết -Lá bị cháy, thủng, biến dạng, hoa bị rụng, nhỏ, chín muộn -Phun thuốc vào thời kỳ hoa dễ ảnh hưởng đến khả đậu trồng -Thậm chí số trường hợp, tác hại thuốc ( thuốc trừ cỏ) gây hại cho trồng vụ sau • Thuốc • Khoai tây • Quả Trung Mỹ