b. Hoạt chất Iprobenfos
4.2. Nồng độ Iprobenfos trong nước ở ruộng thí nghiệm
Đối với nghiệm thức đối chứng nồng độ Iprobenfos ở các vị trí đặt lồng cá đều dưới ngưỡng phát hiện (< 0,4 µg/L). Do đĩ các nghiệm thức ở ruộng đối chứng sẽ khơng chịu ảnh hưởng của hoạt chất Ipronbenfos trong suốt thời gian thí nghiệm. Trước khi phun thuốc KiSaiGon 50ND, nồng độ Ipronenfos phân tích được trong mẫu nước ở ruộng thí nghiệm nằm dưới ngưỡng phát hiện (<0,4 µg/L).
Nồng độ Iprobenfos ở 2 nghiệm thức ruộng và mương qua từng thời điểm cĩ sự chênh lệch. Sau 1 giờ phun thuốc thì nồng độ Iprobenfos trong nước phát hiện là 519±54 µg/L đối với nghiệm thức trên ruộng, trong khi đĩ nghiệm thức dưới mương là 107±21 µg/L thấp hơn 4,9 lần so với nghiệm thức trên ruộng, nồng độ Iprobenfos ở ruộng khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê với nghiệm thức mương ở thời
35
điểm này (p<0,05) (Phụ lục 3.2). Nồng độ Iprobenfos ở ruộng và mương đều cĩ xu hưởng giảm theo thời gian từ ngày 1, các giá trị nồng độ ở ruộng và mương lần lượt là 272±37 µg/L, 173±28 µg/L vào ngày thứ 1; ở ngày 3 nồng độ Iprobenfos là 9,49±3,4 µg/L ở ruộng, 6,37±1,65 µg/L ở mương; tương tự ngày 7 nồng độ Iprobenfos là 2,23±0,52 µg/L, 2,87±0,22 µg/L; đến ngày thứ 14 sau khi phun thuốc nồng độ Iprobenfos nghiệm thức ruộng và mương là 1,48±0,76 µg/L và 0,91±0,04 µg/L. Ở các thời điểm 1, 3, 7, 14 ngày sau khi phun thuốc thì nồng độ Iprobenfos khơng cĩ sự khác biệt giữa 2 nghiệm thức ruộng và mương (p>0,05) (Phụ lục 3.2). Bảng 4.5: Nồng độ Iprobenfos (µg/L) trong thời gian thí nghiệm.
Nghiệm thức Thời gian Trước phun 1 giờ sau phun 1 ngày sau phun 3 ngày sau phun 7 ngày sau phun 14 ngày sau phun Ruộng < dl 519±54a 272±37b 9,49±3,4c 2,23±0,52c 1,48±0,76c Mương < dl 107±21B 173±28A 6,37±1,65C 2,87±0,22C 0,91±0,04C
(Số liệu trình bày trung bình ± SE, n=3)
Ở từng nghiệm thức, chữ cái giống nhau chỉ sự sai khác khơng cĩ ý nghĩa thống kê (p>0,05, Duncan Test). Ngưỡng phát hiện dl (<0,4 µg/L).
Ngày thứ 14 thì nồng độ Iprobenfos ở nghiệm thức trên ruộng là 1,48±0,76 µg/L và 0,91±0,04 µg/L đối với nghiệm thức dưới mương, nồng độ Iprobenfos phân tích được là rất thấp. 14 ngày sau khi phun là thời điểm dài để cĩ thể phân hủy thuốc Iprobenfos, tuy nhiên vẫn cịn một lượng nhỏ cịn tồn lưu trong nước. Đối với diazinon thì nồng độ giảm xuống dưới ngưỡng phát hiện (0,3 µg/L) trong 5 ngày sau khi phun thuốc (Nguyễn Văn Cơng, 2010), theo Võ Thị Yến Lam (2011) nồng độ fenobucard giảm xuống dưới ngưỡng phát hiện (0,05 µg/L) chỉ sau 1 ngày phun thuốc. Từ đĩ cĩ thể thấy được thời gian phân hủy hoạt chất Iprobenfos là tương đối dài so với những hoạt chất khác, đến thời điểm 14 ngày vẫn cịn phát hiện nồng độ Iprobenfos trong nước.
Cĩ thể thấy rõ rằng, nồng độ Iprobenfos ở nghiệm thức ruộng luơn cao hơn so với nghiệm thức mương và ở cả 2 nghiệm thức nồng độ cĩ xu hướng giảm dần theo thời gian thu mẫu về sau. Khi phun thuốc thì chỉ phun trên ruộng do đĩ nồng độ trên ruộng sẽ cao hơn ở dưới mương. Sự khuếch tán nồng độ trong khoảng thời gian này, từ ruộng xuống mương cũng khơng làm nồng độ dưới mương cao hơn trên ruộng vì mực nước dưới mương luơn luơn cao hơn so với mực nước trên ruộng (Bảng 4.4), do đĩ nồng độ Ipronenfos dưới mương sẽ bị pha lỗng hơn so với trên ruộng nên độc tính của thuốc sẽ giảm đối với các nghiệm thức dưới mương.
36
Trong thời gian thí nghiệm này, thời tiết khơng ổn định mưa nắng thất thường, cĩ sự rị rỉ nước từ ngồi kênh vào ruộng và ngược lại do đĩ sẽ một phần làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích nồng độ Iprobenfos. Tuy nhiên, sự phân hủy Iprobenfos vẫn diễn ra theo xu hướng giảm dần theo thời gian, khoảng thời gian này nồng độ Iprobenfos đã giảm dần theo thời gian nên khả năng ảnh hưởng của độc chất đến cá rơ đã giảm và cĩ thể là khơng cịn ảnh hưởng đến cá rơ.
Iprobenfos cĩ độ tan trong nước là 430 mg/L (200C) (Lê trường và ctv.,
2005),DT50 trong mơi trường nước là 7.230 – 7.793 giờ (pH: 4 - 9), tương đương 301,3 - 324,7 ngày. Trong thí nghiệm này pH dao động trong khoảng từ 6,1 – 6,4 (Bảng 4.3), do đĩ Iprobenfos cĩ thời gian tồn lưu trong mơi trường tương đối lâu, đến thời điểm 14 ngày vẫn cịn phát hiên nồng độ Iprobenfos trong nước. Iprobenfos cĩ hệ số Koc là 5.030 (Pesticide Action Network, 2014), khi hệ số Koc lớn hơn 1.900 sẽ cĩ xu hướng kết hợp với chất hữu cơ lơ lững, bùn để lắng xuống đáy (Đào Trọng Ngữ và Nguyễn Văn Cơng, 2013) và với tác động của bức xạ mặt trời sẽ làm phân hủy Iprobenfos, nên nồng độ Iprobenfos sẽ giảm theo thời gian. Với kết quả phân tích được, nồng độ Iprobenfos vẫn cịn phát hiện ở thời điểm 14 ngày sau khi phun nên phân tích thêm ở những thời điểm về sau và cĩ thể phân tích thêm nồng độ Iprobenfos đã lắng xuống dưới đáy bùn.
Đối với nghiệm thức ruộng sau 1 giờ phun thuốc nồng độ Iprobenfos phát hiện được là 519±54 µg/L và cĩ xu hướng giảm dần theo thời gian, nồng độ Iprobenfos ở các thời điểm 1, 3, 7, 14 ngày sau khi phun thuốc lần lượt là 272±37 µg/L; 9,49±3,4 µg/L, 2,23±0,52 µg/L, 1,48±0,76 µg/L. Nồng độ Iprobenfos ở thời điểm 1 giờ sau khi phun là cao nhất và cĩ sự khác biệt so với thời điểm 1 ngày sau khi phun thuốc và khác biệt luơn so với các thời điểm cịn lại (p<0,05). Ở các thời điểm 3, 7, 14 ngày sau khi phun thuốc thì nồng độ Iprobenfos khơng cĩ sự khác biệt (p>0,05). Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Cơng (2010) cho thấy nồng độ diazinon trong nước ở ruộng sau 1 giờ phun dao động từ 8 đến 711 µg/L, nồng độ fenobucard trên ruộng sau 1 giờ phun thuốc dao động từ 14 đến 291 µg/L (Võ Thị Yến Lam, 2011). Kết quả ở thí nghiệm này cũng tương tư như các thí nghiệm khác đều cho thấy nồng độ Iprobenfos ở thời điểm 1 giờ sau khi phun là rất cao.
Ở thời diểm này nồng độ thuốc là rất cao vì chỉ sau 1 giờ là thời gian rất ngắn để cĩ thể phân hủy mạnh Iprobenfos và thời điểm này mực nước ổn định nên nồng độ thuốc lúc này chỉ mang tính cục bộ do khơng cĩ sự trao đổi nước với bên ngồi để làm tăng hoặc giảm nồng độ Iprobenfos. Do nồng độ Iprobenfos thời điểm 1 giờ là cao nên cần đặc biệt lưu ý đến độ độc của Iprobenfos đến cá rơ nhằm cĩ biện pháp giảm thiểu tối đa tác động xấu của thuốc BVTV đến cá rơ.
Đối với nghiệm thức mương nồng độ Iprobenfos cĩ sự biến động tăng giảm, chứ khơng theo xu hướng giảm dần theo thời gian như nghiệm thức ruộng. Nồng độ
37
Iprobenfos ở thời điểm 1 giờ là 107±21 µg/L và tăng lên đến 173±28 µg/L vào thời điểm 1 ngày sau khi phun, tăng gấp 1,6 lần so với thời điểm 1 giờ. Ở các thời điểm 3, 7, 14 ngày sau khi phun thuốc nồng độ Iprobenfos cĩ xu hướng giảm các giá trị lần lượt là 6,37±1,65 µg/L; 2,87±0,22 µg/L; 0,91±0,04 µg/L và khơng cĩ sự khác biệt giữa các thời điểm này (p>0,05). Nồng độ Iprobenfos ở thời điểm 1 ngày là cao nhất và khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với các thời điểm cịn lại kể cả thời điểm 1 giờ.
Thời điểm 1 ngày sau khi phun cĩ nồng độ cao nhất, nguyên nhân là sau 1 ngày phun thuốc, là khoảng thời gian tương đối dài đối với 1 giờ để cĩ sự khếch tán nồng độ thuốc giữa nghiệm thức trên ruộng và dưới mương. Thêm vào đĩ, phun thuốc chỉ phun trên ruộng lúa, do đĩ sự khếch tán này chỉ mang tính chất một chiều từ ruộng xuống mương, từ nơi cĩ nồng cao đến nơi cĩ nồng độ thấp nên nồng độ hoạt chất Iprobenfos ở nghiệm thức dưới mương ở thời điểm này tăng lên so với thời điểm 1 giờ sau khi phun thuốc và khơng cịn sự khác biệt giữa 2 nghiệm thức này ở thời điểm 1 ngày sau phun.
Trong canh tác lúa ở ĐBSCL, lúa thường được trồng 2 - 3 vụ/năm và đa số nơng dân sử dụng thuốc bằng hoặc cao hơn liều chỉ dẫn, đặc biệt ở vụ Đơng Xuân sử dụng liều lượng cao hơn chỉ dẫn 20% (Nguyễn Thị Ngọc Yến, 2010). Tần suất sử dụng thuốc trung bình từ 6 - 8 lần/vụ và mực nước trên ruộng khi sử dụng các loại thuốc trừ sâu dao động từ 1 - 10 cm (Nguyễn Thị Ngọc Yến, 2010). Trong thí nghiệm này thuốc trừ đạo ơn KiSaiGon 50ND được phun theo liều lượng chỉ dẫn 1 - 2 lít/ha, pha 80 ml KiSaiGon 50ND cho 1 bình 16 lít và phun 2 bình cho 1 ruộng 900 m2, với mực nước đo được tại thời điểm phun thuốc là 9,9 cm, thì nồng độ ước tính được là 898 µg/L. Kết quả phân tích mẫu thuốc tại phịng thí nghiệm ở thời điểm 1 giờ là 519 µg/L thì tỉ lệ Iprobenfos khi phun trên ruộng sẽ rơi xuống nước là 57,8%, theo Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (2005), thì khi phun thuốc trên ruộng chỉ cĩ 50% hĩa chất bám trên thực vật cịn lại sẽ đi vào mơi trường. Kết quả phân tích được trong thí nghiệm này cũng cĩ kết quả tương tự như các nghiên cứu khác.
4.3 Hoạt tính ChE ở cá rơ trong thời gian thí nghiệm
Nhìn chung hoạt tính ChE cĩ sự biến động ở từng nghiệm thức. Ở nghiệm thức đối chứng trung bình ChE ở từng thời điểm cĩ sự chênh lệch giao động cao nhất và thấp nhất trong khoảng từ 9,28±0,17 đến 10,37±0,3 µmol/g/phút, tuy nhiên vẫn khơng cĩ sự khác biệt giữa các thời điểm thu mẫu (p>0,05). Từ đĩ cĩ thể thấy kết quả đo ChE ở nghiệm thức đối chứng là khá ổn định và đồng nhất. Trong khi đĩ ở nghiệm thức ruộng ChE cĩ sữ biến động hơn nằm trong khoảng từ 7,5±0,27 đến 9,58±0,16 µmol/g/phút, ở các thời điểm 1, 3, 5, 7 ngày cĩ sự khác biệt so với trước khi phun thuốc (p<0,05). Đối với nghiệm thức dưới mương thì ChE cao nhất và thấp nhất lần lượt là 9,78±0,33 µmol/g/phút và 7,9±0,06 µmol/g/phút, ChE cĩ sự
38 Ngày -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 H oa ït tí nh C hE ( m ol /g /p hu ùt) 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 Đối chứng Ruộng Mương
khác biệt so với trước phun thuốc ở các thời điểm 1, 3, 5, 7 ngày (Phụ lục 2.6). Từ đĩ cho thấy ChE của cá rơ đã bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với hĩa chất Iprobenfos.
Hình 4.1:Hoạt tính ChE cá rơ.
Ở từng thời điểm, dấu * chỉ sai khác cĩ ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p<0,05, Dunnett Test)
Trước khi phun thuốc trung bình hoạt tính ChE của cá rơ ở ruộng thí nghiệm là 9,58±0,16 µmol/g/phút; nghiệm thức dưới mương là 9,78±0,33 µmol/g/phút; ở nghiệm thức đối chứng ở thời điểm này là 9,52±0,35 µmol/g/phút. ChE của các nghiệm thức ở thời điểm này sai khác khơng cĩ ý nghĩa thống kê (p>0,05).
Sau khi phun thuốc một ngày hoạt tính của nghiệm thức trên ruộng và dưới mương lần lượt là 8,03±0,28 µmol/g/phút và 8,28±0,27 µmol/g/phút cĩ sự khác biệt so với đối chứng (10,37±0,3 µmol/g/phút) (p<0,05), tỉ lệ ức chế cao nhất lên đến 22,5% ở nghiệm thức trên ruộng và 19,9% đối với nghiệm thức dưới mương khi so với đối chứng. Tương tự ở các thời điểm 3, 5, 7 ngày sau phi phun thuốc cĩ sự khác biệt ChE ở 2 nghiệm thức ruộng và mương khi so với đối chứng (p<0,05). Thời điểm 14 ngày sau khi phun thuốc thì hoạt tính ChE của nghiệm thức đối chứng là 9,65±0,23 µmol/g/phút, trên ruộng 9,58±0,34 µmol/g/phút, dưới mương là 9,65±0,06 µmol/g/phút, khơng cĩ sự khác biệt về hoạt tính ChE giữa các nghiệm thức này (p>0,05). Trung bình hoạt tính của nghiệm thức dưới mương luơn cao hơn ở nghiệm thức trên ruộng do đĩ ảnh hưởng của Iprobenfos đến ChE của cá rơ cĩ sự
* * * * * * * *
39 Ngày -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T ỉ l ệ ức c he á C hE (% ) -5 0 5 10 15 20 25 30 Ruộng Mương
khác biệt giữa các nghiệm thức trên ruộng và các nghiệm dưới mương. Cĩ thể thấy rằng khả năng ức chế ChE của cá rơ khi tiếp xúc với thuốc ở ngày đầu tiên sau khi phun thuốc là cao nhất so với các ngày cịn lại và mức độ ức chế ChE ở các nghiệm thức ruộng và mương cũng khơng giống nhau.
Tỉ lệ ức chế ChE ở nghiệm thức mương ở các thời điểm điều thấp hơn so với nghiệm thức ruộng.Từ đĩ cĩ thể thấy rằng khả năng hoạt chất Iprobenfos ảnh hưởng đến cá rơ ở nghiệm thức dưới mương là thấp hơn. Trung bình mực nước dưới mương cao hơn ở ruộng (Bảng 4.4);nồng độ Iprobenfos dưới mương cũng thấp hơn trên ruộng (Bảng 4.5), do đĩ khả năng pha lỗng nồng độ hoạt chất khi nước nhiều sẽ làm hạn chế mức độ ức chế ChE của hoạt chất đến cá rơ hơn là ở trên ruộng với mực nước thấp và nồng độ Iprobenfos cao như ở nghiệm thức ruộng.
Hình 4.2: Tỉ lệ ức chế ChE của cá rơ đồng.
Dấu * chỉ sự sai khác cĩ ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p<0,05, Dunnett test)
Trước khi phun thuốc tỉ lệ ức chế ChE ở cả 2 nghiệm thức ruộng, và mương sai khác khơng cĩ ý nghĩa thống kê so khi với đối chứng (p>0,05).
Ngày đầu tiên sau khi phun thuốc nồng độ Iprobenfos trong nước rất cao 272±37 µg/L đối với nghiệm thức ruộng, 173±28 µg/L đối với nghiệm thức mương nên khả năng thuốc gây ức chế ChE của cá rơ cao, lên đến 22,5% ở nghiệm thức ruộng. Tuy nhiên khơng cĩ cá chết ở các nghiệm thức trong suốt thời gian thí nghiệm. Ở tỉ lệ ức chế 22,5% cịn thấp, khi ChE bị ức chế trên 70% mức bình
* * * * * * * *
40
thường sẽ làm cá chết (Fulton and Key, 2001). Theo nghiên cứu của Nguyễn Khắc Du (2010), thì sau 1 ngày phun thuốc isoprocard trên ruộng tỉ lệ ức chế ChE của cá rơ cá rơ đồng (Anabas testudineus) cao nhất là 24,8% so với đối chứng; theo Ngơ Tố Linh (2008), tỉ lệ ức chế ChE khi cá cá rơ đồng (Anabas testudineus) tiếp xúc với diazinon ở thời điểm 1 ngày là 35%.
Từ ngày 3 trở về sau thì tỉ lệ ức chế ChE ở các nghiệm thức trên ruộng và dưới mương đều giảm dần theo thời gian. Đã cĩ đấu hiệu phục hồi ChE từ thời điểm 3 ngày trở về sau ở cả hai nghiệm thức trên ruộng và dưới mương. ChE phục hồi đến mức khơng khác biệt so với đối chứng (p>0,05) vào thời điểm 14 ngày sau khi phun thuốc cụ thể là 0% ở nghiệm thức dưới mương và 0,5% đối với nghiệm thức trên ruộng. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Cơng (2010), thì ChE ở cá rơ đồng (Anabas testudineus) cĩ xu hướng phục hồi nhưng tỉ lệ ức chế vẫn cịn cao dao động từ 22 đến 60% sau 2 tuần tiếp xúc với diazinon; ChE cá rơ đồng (Anabas testudineus) phục hồi hồn tồn sau 2 tuần tiếp xúc với Isoprocarb (Nguyễn Khắc Du, 2010).
Khả năng ức chế ChE vẫn cịn cao ở ngày 3, tỉ lệ ức chế cĩ giảm ở cả hai nghiệm thức ruộng (21,3%) và mương (17,3%), nhưng giảm khơng đáng kể so với 1 ngày, bên cạnh đĩ nồng độ Iprobenfos trong nước trên ruộng ở thời điểm 3 ngày là 9,49±3,4 µg/L, nghiệm thức dưới mương là 6,37±1,65 µg/L đã giảm nhiều so với ngày đầu sau khi phun thuốc, do đĩ đây là điều kiện thuận lợi cho sự phục hồi ChE vì nồng độ Iprobenfos đã giảm rất nhiều lần.
Hoạt tính ChE trung bình trên ruộng ở ngày thứ 5, 7, 14 ngày sau khi phun lần lượt là 7,8±0,4 µmol/g/phút; 8,43±0,17 µmol/g/phút và 9,58±0,34 µmol/g/phút tương ứng với tỉ lệ ức chế là 20,5%; 9,2% và 0,5% so với nghiệm thức đối chứng. Đối với nghiệm thức dưới mương thì hoạt tính ở các thời điểm như trên tương đối cao hơn ở nghiệm thức trên ruộng. Các giá trị hoạt tính lần lượt là 8,15±0,12 µmol/g/phút; 8,55±0,33 µmol/g/phút và 9,65±0,06 µmol/g/phút tương ứng với tỉ lệ ức chế là 16,9%; 7,7% và 0% so với đối chứng. Ở giai đoạn 5 – 7 ngày, nghiệm thức trên ruộng tỉ lệ ức chế từ 20,5% giảm xuống cịn 9,2% và từ 16,9% xuống cịn