4.1.1 Khoảng gây độc của Quinalphos đối với cá rô
Kết quả cho thấy cá rô ở nồng độ 1 mg/L là 10%, ở nồng độ 4,5 mg/L là 80% và nồng độ cao 5 mg/L hay cao hơn gây chết 100% cá thí nghiệm (Bảng 4.1). Qua đó ta chọn khoảng nồng độ từ 1,2 đến 4,8 mg/L để bố trí thí nghiệm xác định LC50.
Bảng 4.1: Tỷ lệ chết của cá rô ở các nồng độ xác định khoảng gây độc
STT Quinalphos (mg/L) Tỷ lệ chết (%) 1 Đối chứng 0 2 0,5 10 3 1,0 10 4 1,5 50 5 2,0 50 6 2,5 70 7 3,0 70 8 3,5 70 9 4,0 90 10 4,5 80 11 5,0 100 12 5,5 100 4.1.2 Nồng độ gây chết 50% cá
a. Nhiệt độ, pH và oxy hòa tan trong thời gian thí nghiệm
Nhiệt độ bình quân giữa các nghiệm thức buổi sáng dao động từ 26,00 - 26,030C và buổi chiều từ 26,70 – 26,870C (Bảng 4.2). Nhiệt độ buổi chiều cao hơn buổi sáng khoảng 10C . Do hệ thống thí nghiệm được bố trí dưới mái che nên nhiệt độ khá đồng nhất giữa các nghiệm thức. Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của cá rô từ 22 đến 300C (www.fishbase.org). Do đó, nhiệt độ trong thí nghiệm phù hợp cho cá sinh sống.
Oxy hòa tan (DO) bình quân giữa các nghiệm thức buổi sáng dao động từ 4,13 – 4,82 mg/L, buổi chiều dao động từ 4,00 – 4,52 mg/L (Bảng 4.2). DO chênh lệch giữa các buổi và trong cùng một buổi ít khoảng 0,5 mg/L. Trên thực tế DO lý tưởng cho các loài sinh vật sinh trưởng là 5 mg/L. Tuy nhiên, cá rô là loài hô hấp khí trời bắt buộc (Reddy và Natarajan,1971) nên có thể sống được ở điều kiện DO thấp.
20
Giá trị pH ở các nghiệm thức dao động từ 6,77 - 6,93 vào buổi sáng và từ 6,66 – 6,67 vào buổi chiều (Bảng 4.2). Theo Baensch and Riehl (1982) pH thích hợp cho sự sinh trưởng của cá rô từ 6 đến 8,5. Như vậy pH trong thí nghiệm phù hợp cho sự sống của cá rô.
Nhìn chung, nhiệt độ, pH và oxy hòa tan trong thí nghiệm tương đối ổn định và gần như đồng nhất giữa các nghiệm thức, không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của cá thí nghiệm.
Bảng 4.2: Các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm xác định LC50
Quinalphos (mg/L)
Nhiệt độ (0C) DO (mg/L) pH
Sáng Chiều Sáng Chiều Sáng Chiều
0 26,05±0,79 26,70±1,15 4,49±1,06 4,39±0,75 6,92±0,95 6,70±0,11 1,2 26,00±0,78 26,73±1,19 3,87±1,42 3,60±0,65 6,73±0,17 6,66±0,14 1,6 26,03±0,74 26,7±1,34 4,26±1,24 4,00±0,76 6,73±0,20 6,67±0,14 2,4 26,00±0,71 26,80±1,32 4,13±1,37 4,01±0,97 6,77±0,25 6,68±0,17 3,4 26,05±0,70 26,87±1,40 4,63±1,04 4,52±0,87 6,83±0,25 6,73±0,14 4,8 26,00±0,65 26,8±71,40 4,82±1,03 4,34±0,85 6,93±0,23 6,87±0,15
Ghi chú: Số liệu được trình bày trung bình±độ lệch chuẩn
b. Tỷ lệ chết cá rô ở các nghiệm thức khác nhau trong thí nghiệm
Sau khi tiếp xúc với thuốc, cá ở tất cả các nghiệm thức không có biểu hiện khác thường sau 3 giờ. Sau đó, ở nồng độ cao nhất cá hô hấp nhanh, mất thăng bằng trong khi bơi lội và có dấu hiệu co giật, nhảy lên mặt nước, di chuyển vòng tròn, đớp khí liên tục và phân bố chủ yếu ở tầng mặt của bể. Cá bắt đầu chết lúc 6 giờ và kéo dài đến 96 giờ sau khi tiếp xúc với thuốc và số cá chết càng nhiều ở nồng độ càng cao. Từ lúc cá có biểu hiện khác thường sau khi tiếp xúc thuốc đến lúc chết khoảng 45 – 60 phút. Biểu hiện cá sắp chết là cá chìm xuống đáy bể, hô hấp yếu dần và chết (Bảng 4.3).
Bảng 4.3: Tỷ lệ chết (%) của cá rô ở các thời điểm (giờ bố trí) khác nhau
Quinalphos (mg/L) Tỷ lệ chết (%) ở các thời điểm (giờ sau bố trí) khác nhau
24 giờ 48 giờ 72 giờ 96 giờ
0 0 0 0 0 1,2 13,33 20,00 23,33 26,67 1,6 23,33 46,67 46,67 46,67 2,4 13,33 40,00 43,33 53,33 3,4 20,00 46,67 60,00 63,33 4,8 76,67 83,33 93,33 96,67
21
Kết quả cho thấy sau 96 giờ không phát hiện cá chết ở nghiệm thức đối chứng. Theo thời gian thí nghiệm từ 24 - 96 giờ ở các thời điểm theo dõi hầu hết tỷ lệ cá chết đều tăng ở các nghiệm thức bố trí nồng độ thuốc, ngoại trừ nghiệm thức nồng độ 1,6 mg/L số cá chết chỉ tăng đến 48 giờ ở tỷ lệ 46,67% và sau đó cá không còn chết nữa cho đến 96 giờ lúc kết thúc thí nghiệm. Xét về mức nồng độ, ở các thời điểm 24, 48, và 72 giờ số các chết tương đối không ổn định nhưng tỷ lệ chết vẫn cao nhất ở nồng độ thuốc cao nhất (4,8 mg/L) và thấp nhất ở nồng độ thuốc thấp nhất (1,2 mg/L). Nhưng đến 96 giờ thì tỷ lệ cá chết tăng dần theo nồng độ. Ở nồng độ 1,2 mg/L với tỷ lệ 26,67%, tăng lên 46,67 ở nồng độ 1,6 % và tăng dần đến 96,67% ở nồng độ cao nhất (4,8 mg/L).Nhìn chung nồng độ thuốc càng tăng, cá chết càng sớm và tỷ lệ chết càng cao. Thời gian phơi nhiễm thuốc càng dài, tỷ lệ cá chết càng cao.
c. Giá trị LC50 theo thời gian
Qua kết quả tương quan giữa logaric thập phân nồng độ Quinalphos và arsin tỷ lệ chết giá trị LC50 của Quinalphos đối với cá rô cỡ giống 7-8 g được ước tính ở 48, 72 và 96 giờ lần lượt là 2,39; 2,00 và 1,88 (Hình 4.1). Kết quả được thể hiện rõ giá trị LC giảm dần theo thời gian phơi nhiễm thuốc.
2.39 2.00 1.88 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 48h 72h 96h Thời gian L C 5 0 ( m g /L )
Hình 4.1: Giá trị LC50-96 giờ theo thời gian phơi nhiễm thuốc
Giá trị LC50 – 96 giờ của các hoạt chất khác nhau đối với các loài thủy sản thì khác nhau. Giá trị LC50 – 96 giờ của Quinalphos đối với cá thát lát (Notopterus hnotopterus) là 1,48 mg/L (Gupta et al., 1998); cá rô phi là 0,84 mg/L (Đỗ Văn Bước, 2010); cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) giống là 1,13 mg/L (Nguyễn Thị Quế Trân, 2010); cá chép (Cyprinus carpio) là 0,76 mg/L (Nguyễn Quang Trung, 2010). Qua kết quả nghiên cứu cho thấy cá rô có khả năng chịu đựng cao với
22
hoạt chất Quinalphos hơn một số loài cá như: cá tra, cá rô phi, cá thát lát. Theo Trịnh Thị Lan (2004), giá trị LC50 – 96 giờ của Fenobucarb có trong thuốc Basa50EC đối với cá rô là 11,37 mg/L, của hoạt chất Diazinon là 6,55 mg/L (Rahman et al., 2002). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 4.4. Giá trị LC50 – 96 giờ của Quinalphos đối với một số loài cá
Tên loài cá Giá trị LC50 (mg/L) Tác giả
Cá chép (Cyprinus carpio) 0,76 Nguyễn Quang Trung (2010)
Cá rô phi 0,84 Đỗ Văn Bước (2010)
Cá tra (Pangasianodon
hypophthalmus)
1,13 Nguyễn Thị Quế Trân (2010)
Cá thát lát
(Notopterus hnotopterus)
1,48 Gupta et al., (1998)
Cá rô (Anabas testudineus) 1,88 * Nghiên cứu hiện tại (2013)
Qua nghiên cứu này cho thấy LC50-96 giờ của Quinalphos đối với cá rô thấp hơn của Fenobucarb và Diazinon. Như vậy Quinalphos độc đối với cá rô hơn Fenobucarb và Diazinon.
Trong canh tác lúa ở ĐBSCL, lúa thường được trồng từ 2 – 3 vụ/năm. Theo nghiên cứu của Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (2005) cho thấy khi phun thuốc BVTV cho cây trồng thì có ít hơn 50% thuốc bám trên cây trồng, phần còn lại bay vào không khí, rơi xuống đất, nước. Do đó, nếu Kinalux 25EC (tức 1 lít Kinalux chứa 250 g Quinalphos) được phun trên ruộng lúa theo liều chỉ dẫn 1 – 2 lít/ha, với mực nước trên ruộng lúa là 0,1 m thì thể tích ruộng = 0,1*1 ha = 1000 m3. Giả sử khi phun Kinalux thì có 0,5 lít rơi xuống nước. Từ đó tính được nồng độ chỉ dẫn là 0,125 mg/L – 0,25 mg/L, gần bằng 10% giá trị LC50 theo kết quả thí nghiệm. Nếu sau khi phun có mưa thì toàn bộ thuốc có thể sẽ rửa trôi vào đất, nước. Thêm vào đó trên thực tế rất số người dân phun thuốc đúng liều chỉ dẫn là rất ít, cá thí nghiệm là cỡ giống tương đối lớn nên sức chịu đựng khá cao. Nếu người dân phun quá liều thuốc, gặp mưa và trong giai đoạn cá còn nhỏ, cá sẽ gặp rủi ro cao hơn. Qua đó cho thấy, khi phun Quinalphos cho lúa thì có khả năng gây rủi ro cho sự sống của cá rô khi cá phân bố trên ruộng.
4.2 Ảnh hưởng của hoạt chất Quinalphos lên tăng trưởng của cá rô 4.2.1 Các yếu tố môi trường (nhiệt độ, DO và pH) 4.2.1 Các yếu tố môi trường (nhiệt độ, DO và pH)
Trong thời gian thí nghiệm, nhiệt độ dao động từ 26,8±0,27 đến 27,1±0,38 0C vào buổi sáng (7-8 giờ), 28,4±0,22 đến 28,9±0,41 0C (14-15 giờ) buổi chiều (Bảng 4.4). Chênh lệch nhiệt độ giữa các nghiệm thức rất ít và nhiệt độ buổi chiều cao hơn buổn sáng khoảng 2 0C. Cá rô đồng thích nghi trong khoảng nhiệt độ từ 22 – 30 0C
23
(www.fishbase.org) nên nhiệt độ trung bình ngày trong thí nghiệm này thích hợp cho cá sinh sống và phát triển.
Oxy hòa tan (DO) trong thí nghiệm tương đối thấp, có khi xuống dưới 1,5 mg/L, do trong thời gian thí nghiệm cá bể không được sục khí và chỉ hút cặn mà không thay nước. Sự dao động DO bình quân ở các nghiệm thức là buổi sáng từ 2,26±1,07 đến 2,96±0,89 mg/L; buổi chiều từ 2,26±1,07 đến 2,96±0,89 mg/L. . Mặc dù cá rô đồng là loài hô hấp khí trời bắt buộc (Reedy và Natarajan, 1971) nên có thể sống ở điều kiện DO thấp khi được đớp. Tuy nhiên khi DO thấp có thể làm giảm hiệu suất tiêu thụ thức ăn, tăng đớp khí trời, tăng tiêu hao năng lượng (Wang
et al., 2009) nên có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của cá.
Giá trị pH khác biệt không lớn giữa buổi sáng và buổi chiều dao động từ 6,59±0,28 (buổi sáng) đến 6,69±0,12 và từ 6,60±0,30 đến 6,70±0,11 (buổi chiều). Khoảng pH này nằm trong giới hạn sinh thái thích hợp cho cá rô đồng sinh sống và phát triển (Dương Nhựt Long et al., 2008).
Nhìn chung các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm, ngoại trừ DO có sự chênh lệch giữa các nghiệm thức và thấp hơn giới hạn phát triển tối ưu của cá, hai yếu tố nhiệt độ và pH là tương đối ổn định và gần như đồng nhất giữa các nghiệm thức không ảnh hưởng đáng kể đến phát triển bình thường của cá rô.
Bảng 4.4: Các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm
Ghi chú: Số liệu được trình bày trung bình ± độ lệch chuẩn
4.2.2 Một số chỉ tiêu tăng trưởng của cá rô trong thời gian thí nghiệm
a. Tỷ lệ sống
Cá chết xuất hiện ở 2 nghiệm thức nồng độ cao. Tỷ lệ cá sống thấp nhất ở nồng độ 0,38 mg/ L là 34,67% (khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng (p<0,05)), kế đến là nồng độ 0,19 mg/L là 86,00% (khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05)). Không có cá chết ở đối chứng và nồng độ 0,02 mg/L.
Theo dõi sự biến động của tỷ lệ sống theo thời gian trong 30 ngày thí nghiệm, cho thấy có sự khác biệt về tỷ lệ chết giữa 2 lần cho thuốc sau thời điểm 0 và 15
Quinalphos (mg/L)
Nhiệt độ DO pH
Sáng Chiều Sáng Chiều Sáng Chiều (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ĐC 26,8±0,27 28,4±0,22 2,30±1,18 2,28±0,99 6,59±0,28 6,60±0,30 0,02 27,1±0,38 28,6±0,14 2,35±1,25 2,26±1,07 6,68±0,12 6,70±0,15 0,19 27,1±0,36 28,9±0,24 2,38±1,24 2,37±1,13 6,68±0,18 6,71±0,21 0,38 27,1±0,38 28,9±0,41 2,98±1,08 2,96±0,89 6,69±0,12 6,70±0,11
24
ngày (thời điểm bắt đầu thí nghiệm và thu mẫu đợt đầu). Ở lần cho thuốc đầu tiên sau gần 1 ngày đã xuất hiện cá chết ở nồng độ 0,38 mg/L. Thời gian xuất hiện cá chết kéo dài từ ngày thứ 2 đến ngày thứ 10 sau khi cho thuốc ở các bể nồng độ cao nhất 0,38 mg/L và kéo dài 3 ngày đầu ở nồng độ 0,19 mg/L (10% LC50 – 96 giờ); tỷ lệ cá chết tỷ lệ thuận với nồng độ Quinalphos. Ở lần cho thuốc thứ 2 cho thuốc vào bể thì cá chết xuất hiện ở 2 nồng độ cao và cá chết nhiều hơn lần cho thuốc đầu tiên. Tuy nhiên, theo dõi thấy thời gian xuất hiện cá chết sớm hơn và mặc dù cá chết nhiều nhưng tập trung vào 4 ngày đầu sau khi cho thuốc, sau đó không còn cá chết. Điều này cho thấy có thể cá ở lần cho thuốc thứ hai đã có sức chịu đựng tốt hơn với nồng độ thuốc bố trí so với lần một, tuy nhiên do cá sau khi thu mẫu và cho vào nước sạch trước khi cho thuốc vào, cá đang trong tình trạng yếu và bị sốc thuốc sẽ chết đồng loạt sau thời gian đầu tiếp xúc thuốc (Hình 4.2).
0 20 40 60 80 100 120 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Thoi gian (ngay)
T y le so n g (%) 0 mg/L 0.2 mg/L 0.19 mg/L 0.38 mg/L
Hình 4.2: Tỷ lệ sống của cá theo thời gian
Nhìn chung tỉ lệ sống của cá tỷ lệ nghịch với nồng độ thuốc, nồng độ thuốc càng cao thì tỷ lệ sống của cá càng thấp. Ở nồng độ 0,19 mg/L đã có xuất hiện cá chết, và ở nồng độ 0,38 mg/L ảnh hưởng đáng kể đến sự sống của cá thí nghiệm. Điều này cho thấy Quinalphos là loại thuốc trừ sâu có độc tính cao và đe dọa lớn đến sức sống của cá rô (Hình 4.3).
25 100a 100a 86a 34.67b 0 20 40 60 80 100 120 0 0.02 0.19 0.38 Nồng độ thuốc (mg/L) T ỷ l ệ s ố n g ( % )
Hình 4.3: Tỷ lệ sống của cá rô sau 30 ngày
b. Tăng trưởng của cá
Ảnh hưởng của Quinalphos lên tăng trưởng của cá rô được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như lượng thức ăn tiêu thụ, hệ số chuyển hóa thức ăn, tốc độ tăng trưởng tương đối và trọng lượng tươi, chiều dài của cá.
Bảng 4.5: Tăng trưởng của cá rô trong 30 ngày
Tăng trưởng trong bảng thể hiện số trung bình ± độ lệch chuẩn
Các giá trị trong cùng một cột cùng mẫu tự (a, b) khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)
Lượng thức ăn tiêu thụ
Trong nghiên cứu này lượng thức ăn cá rô tiêu thụ (FI) ở khoảng thời gian 1 – 30 ngày khác biệt không đáng kể (p>0,05) giữa đối chứng và các nồng thuốc Quinalphos; ngoại trừ nghiệm thức nồng độ 0,38mg/L FI cao hơn đối chứng (Bảng 4.5). Cụ thể, FI của đối chứng và các nồng độ Quinalphos 0,02, 0,19, và 0,38 mg/L lần lượt là 23,9±0,59; 23,8±1,84; 22,4±0,9 và 29,7±2,72 mg/g/ngày. Theo Nguyễn Văn Công và cộng sự (2006) cũng nhận thấy cá lóc (Channa striata) không giảm ăn khi tiếp xúc với Diazinon ở nồng độ từ 0,016 – 0,35 mg/L.
Nồng độ (mg/L) FI (mg/g/ngày) FCR SGR (%/ngày) Wđ (g) Wc (g) Đối chứng 23,9±0,59a 1,89±0,08a 1,48±0,75a 4,61±0,73a 7,37±1,72a 0,02 23,8±1,84a 2,10±0,30a 1,33±0,70a 4,52±0,67a 6,90±1,56b 0,19 22,4±0,9a 3,11±0,50b 0,77±0,61b 4,43±0,67a 5,67±1,02d 0,38 29,7±2,72b 2,50±0,22a 0,92±0,62b 4,59±0,73a 6,15±1,19c
26 Hệ số chuyển hóa thức ăn
Kết quả tính hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) cho thấy FCR không có sự khác biệt giữa 3 nghiệm thức: đối chứng, nồng độ 0,02 và 0,38 mg/L. Tuy nhiên, FCR có xu hướng cao hơn ở các nghiệm thức nồng độ thuốc so với đối chứng, riêng ở nồng độ Quinalphos 0,19 mg/L cao nhất và khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng (p<0,05). Giá trị cụ thể giữa đối chứng và các nồng độ Quinalphos 0,02, 0,19, 0,38 mg/L lần lượt là 1,89±0,08; 2,10±0,30; 3,11±0,50; và 2,50±0,22 (Bảng 4.5).
Cùng đối tượng cá rô đồng sau 2 tháng tiếp xúc với Diazinon ở nồng độ 655 µg/L và 1.638 µg/L thì FCR tăng 32,8% và 20,6% so với đối chứng (Nguyễn Văn Toàn, 2009). Kết quả của nghiên cứu này cũng cho thấy ở nồng độ 0,19 mg/L và 0,38 mg/L Quinalphos làm tăng FCR lần lượt 39,29 % và 24,4 % so với đối chứng. Như vậy, cá rô có xu hướng tăng hệ số chuyển hóa thức ăn khi tiếp xúc với độc chất thuốc trừ sâu. Theo Simth (1989) năng lượng từ thức ăn một phần được cá sử dụng cho quá trình trao đổi chất, một phần thải ra phân, nước tiểu và phần còn lại được tích lũy cho tăng trưởng, sinh sản. Kết hợp kết quả FI không giảm và FCR có xu hướng tăng cao hơn ở các nồng độ thuốc cho thấy năng lượng tích lũy của cá giảm ở các nồng độ Quinalphos.
Tốc độ tăng trưởng đặc biệt
Tác động của Quinalphos lên tốc độ tăng trưởng đặc biệt (SGR) trái ngược so với FCR. Trong 1 tháng thí nghiệm, tốc độ tăng trưởng tương đối (SGR) ở nghiệm thức đối chứng và nồng độ Quinalphos 0,02 lần lượt là 1,48±0,06, 1,33±0,06 %/ngày (p>0,05). Tuy nhiên SGR ở nồng độ Quinalphos 0,19 và 0,38 mg/L giảm thấp hơn đối chứng (p<0,05) và lần lượt là 0,77±0,05 và 0,92±0,09 %/ngày (Bảng 4.5).
Khi tiếp xúc với Quinalphos ở nồng độ dưới ngưỡng gây chết thì tăng trưởng của cá bị ức chế. Theo Jobling (1993) tăng trưởng ở cá là sự gia tăng về năng lượng dự trữ trong cơ thể. Kết quả FI không giảm, FCR tăng và tăng trưởng tương đối giảm ở các nghiệm thức Quinalphos. Có thể do cá đã sử dụng nhiều năng lượng hơn khi tiếp xúc với Quinalphos cho hoạt động giải độc. Do đó, năng lượng còn lại để