Đánh giá ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến sinh trưởng và phát triển của loài giun quế (perionyx excavates perrier, 1872)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH MÔI TRƢỜNG - - TRƢƠNG VĂN TÙNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA THUỐC TRỪ SÂU ĐẾN SINH TRƢỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA LOÀI GIUN QUẾ (Perionyx excavates Perrier, 1872) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà nẵng, tháng năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH MÔI TRƢỜNG - - TRƢƠNG VĂN TÙNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA THUỐC TRỪ SÂU ĐẾN SINH TRƢỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA LOÀI GIUN QUẾ (Perionyx excavates Perrier, 1872) NGÀNH: QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG CÁN BỘ HƢỚNG DẪN THS.NGUYỄN VĂN KHÁNH Đà nẵng, tháng năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tác giả khóa luận Trƣơng Văn Tùng LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Văn Khánh hƣớng dẫn cho suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Sinh – Môi Trƣờng, trƣờng Đại học Sƣ Phạm, Đại học Đà Nẵng tạo điều kiện để tơi thực khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè hổ trợ giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp Đà Nẵng, tháng năm 2017 Trƣơng Văn Tùng MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát 2.2 Mục tiêu cụ thể Ý nghĩa khoa học đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG THUỐC TRỪ SÂU 10 1.1.1 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu giới 10 1.1.2 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu Việt Nam 10 1.2 GIỚI THIỆU VỀ SINH VẬT CHỈ THỊ Ô NHIỄM 12 1.2.1 Sinh vật thị 12 1.2.2 Cơ sở sử dụng sinh vật làm thị môi trƣờng 13 1.2.3 Tiêu chí lựa chọn 13 1.3 TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 13 1.3.1 Lồi giun sử dụng làm thí nghiệm 13 1.2.2 Hóa chất sử dụng làm thí nghiệm 15 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SINH VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƢỜNG ĐẤT 18 1.4.1 Tình hình nghiên cứu sinh vật thị chất lƣợng mơi trƣờng đất giới 18 1.4.2 Tình hình nghiên cứu sinh vật thị chất lƣợng mơi trƣờng đất Việt Nam 19 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 21 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 21 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.3.1 Phƣơng pháp thu thập tổng hợp số liệu 21 2.3.2 Phƣơng pháp nuôi giun Quế điều kiện thí nghiệm 21 2.3.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 21 2.3.4 Phƣơng pháp xử lí số liệu 23 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Khả sinh trƣởng giun Quế 25 3.2 Tỉ lệ sinh sản 27 3.3 Đề xuất quy trình đánh giá độc học sinh thái giun Quế 29 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34 4.1 KẾT LUẬN 34 4.2 KIẾN NGHỊ 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 PHỤ LỤC 37 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BVTV Bảo vệ thực vật OECD Tổ chức hợp tác phát triển kinh tế DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Khối lƣợng(g) 10 giun Quế sau 28 ngày thí nghiệm 25 3.2 Hệ số tăng trƣởng khối lƣợng giun Quế sau 28 ngày (mg/con/ngày) Số lƣợng giun sau tuần thí nghiệm 26 3.3 27 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu hình vẽ 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 Tên hình Giun Quế (Perionyx excavatus_Perrier, 1872) Thuốc trừ sâu Carbendazim 500FL Thuốc trừ sâu Glyphosan 480SL Thuốc trừ sâu sinh học Exin 2.0SC Giá đặt mẫu thí nghiệm Hệ số tăng trƣởng khối lƣợng (mg/con/ngày) Tỉ lệ sinh sản giun Quế sau tuần thử nghiệm Trang 14 16 17 18 23 26 28 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việc sử dụng thuốc trừ sâu trở thành thực tế phổ biến khắp giới Thuốc trừ sâu đƣợc sử dụng hầu nhƣ nơi - không lĩnh vực nơng nghiệp, mà cịn nhà, cơng viên, trƣờng học, rừng đƣờng xá[24] Nhiều loại thuốc trừ sâu không dễ phân huỷ, chúng tồn đất, phát tán theo nƣớc ngầm nƣớc mặt gây ô nhiễm môi trƣờng diện rộng Tùy thuộc vào tính chất hóa học, chúng xâm nhập vào thể, tích tụ sinh học chuỗi thức ăn ảnh hƣởng đến sức khoẻ ngƣời[10] Các phƣơng pháp giám sát nhiễm hóa - lý truyền thống đạt kết xác nhƣng chi phí cao thời gian giám sát dài cho kết khách quan Ngƣợc lại, phƣơng pháp độc học sinh thái đƣợc coi phƣơng pháp hiệu quả, khắc phục đƣợc nhƣợc điểm phƣơng pháp cho kết tƣơng đối xác, đánh giá đƣợc tồn diện mức độ ô nhiễm môi trƣờng đất Giun đất đại diện đƣợc kể đến loài sinh vật đƣợc nghiên cứu sử dụng làm thị cho chất lƣợng môi trƣờng đất Trên giới có nhiều nghiên cứu độc học sinh thái hoạt chất khác nhau.trên loài giun đất Tại Việt Nam nghiên cứu giun đất chủ yếu tập trung vào nghiên cứu phân bố, thành phần loài, số lƣợng mức độ tích lũy kim loại nặng Tuy nhiên, việc nghiên cứu độc học giun đất đề tài Đây cơng cụ hữu ích để đánh giá nguy đến sinh thái cách tổng hợp nhƣng đòi hỏi hệ thống thiết kế thử nghiệm phù hợp Vì vậy, việc nghiên cứu độc học sinh thái giun đất với loại thuốc trừ sâu cần thiết nhằm đánh giá mức độ ảnh hƣởng thuốc trừ sâu hệ sinh thái đất, đồng thời tạo tiền đề cho nghiên cứu phân tích, giám sát, cảnh báo đất ô nhiễm Việt Nam Xuất phát từ sở lí luận thực tiễn tơi tiến hành chọn đề tài: “Đánh giá ảnh hƣởng thuốc trừ sâu đến sinh trƣởng phát triển loài giun Quế (Perionyx excavates Perrier, 1872).” Số liệu đƣợc xử lý phƣơng pháp thống kê So sánh giá trị trung bình phƣơng pháp phân tích phƣơng sai (ANOVA), kiểm tra Tukey’s (α = 0,05) phần mềm Microsoft Excel 24 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG CỦA GIUN QUẾ Khả sinh trƣởng giun Quế thể qua tăng lên kích thƣớc, khối lƣợng, chiều dài đốt thân Nghiên cứu tập trung phân tích tăng lên khối lƣợng giun Quế lần nồng độ (nồng độ khuyến cáo sử dụng thực tế) theo khuyến cáo Hội thảo quốc tế sinh thái học Giun đất (IWEE) Kết nghiên cứu cho thấy có tăng lên khối lƣợng tất nghiệm thức Tuy nhiên có giảm mạnh mức độ tăng trƣởng khối lƣợng mẫu có thuốc trừ sâu so với mẫu đối chứng (Bảng 3.1) Kết Espinoza-Navarro Và Bustos-Obregon (2005) tiến hành thí nghiệm độc học chất malathion loài giun đất Eisenia fetida[15] cho thấy sụt giảm tƣơng tự Ở lần nồng độ tăng trƣởng khối lƣợng mạnh thuốc Exin 2.0SC (0,68 ± 0,24 g), Glyphosan 480SL (0,68 ± 0,12 g) cuối Carbendazim 500FL (0,59 ± 0,16 g) Ở lần nồng độ tìm thấy kết tƣơng tự, mức tăng khối lƣợng giảm dần theo thứ tự Exin 2.0SC (0,58 ± 0.09 g),Glyphosan 480SL (0,57 ± 0,13 g) Carbendazim 500FL (0,49 ± 0,19 g) Ở lần đồng độ khơng tìm thấy khác biệt mức độ tăng trƣởng khối lƣợng giun Quế ba loại thuốc Sự ức chế trình tăng trƣởng khối lƣợng giun Quế ba loại thuốc nhƣ Ở lần nồng độ loại thuốc khơng tìm thấy khác biệt rõ rêt, nhiên đối tăng nồng độ, mức độ tăng trƣởng khối lƣợng giảm Bảng 1Khối lƣợng (g) tăng 10 giun Quế sau 28 ngày thí nghiệm Khối lƣợng (g) tăng 10 giun Quế sau 28 ngày Hóa chất thí nghiệm MT n=4 1x n=4 4x n=4 Carbendazim 500FL 1,40 ± 0,36 0,59 ± 0,16 0,49 ± 0,19 Glyphosan 480SL 1,40 ± 0,36 0,68 ± 0,12 0,57 ± 0,13 Exin 2.0 SC 1,40 ± 0,36 0,68 ± 0,24 0,58 ± 0.09 MT: mâu đối chứng, 1x: lần nồng độ, 4x: lần nồng độ 25 Thuốc trừ sâu ức chế tăng trƣởng khối lƣợng, làm cho hệ số tăng trƣởng giun Quế giảm ½ so với mẫu đối chứng (Hình 3.1) Tƣơng tự nhƣ mức tăng khối lƣợng, kết kiểm tra Tukey’s (α = 0,05) cho thấy khác hệ số tăng trƣởng loại hóa chất mức nồng độ Hệ số tăng trƣởng lớn lần nồng độ Exin 2.0SC (2,44 ± 0.85 g) thấp lần nồng độ Carbendazim 500FL (1,76 ± 0,66) Bảng 3.2 Hệ số tăng trƣởng khối lƣợng giun Quế sau 28 ngày (mg/con/ngày) Hóa chất x nđ (n = 4) x nđ (n = 4) nđ: nồng độ carbendazim 500FL 2,09 ± 0,55 1,76 ± 0,66 glyphosan 480 SL 2,41 ± 0,44 2,04 ± 0,47 Exin MT 2.0SC 2,44 ± 0,85 5,01 ± 1,29 2,05 ± 0,33 7.00 6.00 mg/con/ngày 5.00 4.00 3.00 5.01 2.00 1.00 2.09 1.76 2.41 2.04 2.44 2.05 carbendazim 500FL glyphosan 480 SL Exin 2.0SC 0.00 1x nồng độ MT 4x nồng độ Hình Hệ số tăng trƣởng khối lƣợng (mg/con/ngày) Trong nghiên cứu Shahla Yasmin Doris D’Souza[32] lồi giun đất Eisenia fetida tìm thấy ức chết tăng trƣởng tƣơng tự Nghiên cứu Shahla Yasmin Doris D’Souza sử dụng hợp chất carbendazim lần nồng độ, nhƣng kết cho thấy hệ số tăng trƣởng khối lƣợng so với mẫu đối chứng cao loài giun Quế Perionyx excavates nghiên cứu Điều chứng tỏ lồi giun Quế Perionyx excavates có mức độ chống chịu thấp, độ nhạy cảm cao, sử dụng làm sinh vật thị cho ô nhiễm môi trƣờng đất 26 Hệ số tăng trƣởng số quan trọng phản ánh phát triển giun Quế Nghiên cứu sử dụng nồng độ khuyến cáo cho phép sử dụng thực tế (1 lần nồng độ) kết cho thấy mức độ ảnh hƣởng nghiêm trọng loại thuốc trừ sâu đến phát triển giun Quế, khơng thuốc trừ hóa học loại thuốc sinh học có ảnh hƣởng gần nhƣ tƣơng tự Ngoài sụt giảm hệ số tăng trƣỡng, trình giun Quế tiếp xúc với thuốc trừ sâu hình thái bị ảnh hƣởng Một số biểu bắt gặp đƣợc nhƣ thể ốm yếu, màu nhạt dần gần nhƣ trắng, phần thể bị phân hủy, đứt đoạn, sức sống giun bị suy giảm mạnh Điều chứng tỏ, thuốc trừ sâu không ảnh hƣởng đến khối lƣợng mà cịn ảnh hƣởng mạnh tới sức sống tồn thể giun, màu sắc, hình thái bị biến đổi 3.2 TỈ LỆ SINH SẢN Giun quế loài mắn đẻ sinh sản nhanh quanh năm, thời gian thành thục lại ngắn Vì vậy, ni tốt, thời gian ngắn tạo số lƣợng cá thể nhiều Trong nghiên cứu tỉ lệ sinh sản giun Quế đƣợc thể qua số lƣợng giun đƣợc sinh sau tuần thí nghiệm Kết cho thấy mẫu có thuốc trừ sâu số lƣợng non sinh nhiều so với mẫu đối chứng (44,50 ± 3,10 con) (bảng 3.2) Bảng 3 Số lƣợng giun sau tuần thí nghiệm Hóa chất Carbendazim 500FL Glyphosan 480SL Exin 2.0EC Số lƣợng (con) giun Quế sau tuần thí nghiệm MT n=4 1x n=4 4x n=4 44,50± 3,10 44,50± 3,10 44,50± 3,10 8,50 ± 1,25 a 12,50 ± 2.08 b 18,00 ± 1,40 c 5,00 ± 0,82 a 6,50 ± 1,29 ab 8,00 ± 1,82 b Ghi chú: MT: mâu đối chứng, 1x: 1x nồng độ, 4x: x nồng độ Các giá trị trung bình có chữ cột khơng có khác có ý nghĩa (α=0,05) Ở lần nồng độ số lƣợng non đƣợc tìm thấy nhiều mẫu chứa Exin 2.0SC (18,00 ± 1,40 con; 8,00 ± 1,82 con), 27 Glyphosan 480SL (12,50 ± 2.08 con; 6,50 ± 1,29 ), thấp mẫu chứa Carbendazim 500FL (8,50 ± 1,25 con; 5,00 ± 0,82 con) Nghiên cứu cho thấy có khác biệt số lƣợng non sinh loại thuốc lần nồng độ (p