Nhiệt độ giữa các nghiệm thức trong cùng một buổi đồng nhất, chênh lệch
enzyme này càng cao (Nguyễn Văn Công và ctv., 2006c). Nhiệt độ dao động không lớn nên không ảnh hƣởng đến độc tính của Iprobenfos.
Oxy hòa tan (DO) dao động từ 4,07 – 4,43 mg/L vào buổi sáng và từ 2,81 – 3,24 mg/L. Khi DO giảm thấp thì hầu hết sinh vật sẽ gia tăng lấy oxy cho nhu cầu cơ thể. Sự gia tăng đƣợc thực hiện thông qua tăng trao đổi nƣớc qua mang, tăng hoạt động cơ quan hô hấp khí trời, tăng lƣợng hồng cầu tăng ái lực hay khả năng
gắn kết oxy với hồng cầu (Jensen et al., 1993). Hậu quả làm cho chất độc xâm nhập
vào cơ thể nhanh hơn và gây độc nhanh hơn (Hooey et al., 1991). Do đó DO trong
thí nghiệm này có thể ảnh hƣởng đến độc tính của Iprobenfos nên cần đƣợc theo dõi thƣờng xuyên.
Giá trị pH trong thí nghiệm dao động thấp buổi sáng dao động khoảng 0,26 mg/L, buổi chiều khoảng 0,12 mg/L. Theo Mayer and Ellersieck (1996) cũng xác định pH có ảnh hƣởng không đáng kể đối với độc tính của parathion cũng nhƣ thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ. Giá trị pH của thí nghiệm dao động thấp nên không ảnh hƣởng đến độc tính của Iprobenfos và đồng thời cũng nằm trong khoảng thích hợp cho cá chép. Nhìn chung các yếu tố môi trƣờng DO, nhiệt độ, pH khá đồng nhất giữa các nghiệm thức và nằm trong khoảng thích hợp cho cá chép.
Bảng 4.5: Trung bình nhiệt độ, oxy hòa tan và pH trong thí nghiệm nhạy cảm ChE
Iprob enfos (mg/L
)
DO (mg/L) Nhiệt độ (0C) pH
Sáng Chiều Sáng Chiều Sáng Chiều
0 4,43 ± 0,05 3,15 ± 0,08 28,13 ± 0,16 29,5 ± 0,15 6,75 ± 0,12 6,66 ± 0,05 0,11 4,14 ± 0,1 3,24 ± 0,09 28,13 ± 0,16 29,5 ± 0,15 6,52 ± 0,06 6,54 ± 0,03 0,22 4,07 ± 0,04 3,22 ± 0,08 28,13 ± 0,16 29,5 ± 0,15 6,49 ± 0,06 6,58 ± 0,04 0,5 4,08 ± 0,09 3,22 ± 0,08 28,13 ± 0,16 29,63 ± 0,13 6,54 ± 0,05 6,62 ± 0,05 1,09 4,23 ± 0,14 2,81 ± 0,09 28,13 ± 0,16 29,5 ± 0,15 6,51 ± 0,05 6,59 ± 0,04 (Trung bình ± SE, n=12)
4.3.2 Nhạy cảm của enzyme ChE ở cá Rô đồng với Iprobenfos
Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy trong khoảng 6 giờ đầu tiếp xúc với Iprobenfos, cá bơi chậm hơn, tập trung chủ yếu ở đáy bể thí nghiệm. Ở những nghiệm thức có thuốc cá gia tăng hô hấp, ít hoạt động hơn. Trong 3 giờ đầu tiếp xúc với Iprobenfos, cá tập trung ở đáy của bể thí nghiệm. Trong suốt 96 giờ thí nghiệm, nghiệm thức đối chứng không xuất hiện cá chết.
Trƣớc khi tiếp xúc với thuốc ChE của các nghiệm thức khác biệt không có ý nghĩa (P > 0,05) có giá trị trung bình là 9,49 µM/g/phút. Sau 3 giờ tiếp xúc với Iprobenfos thì tỷ lệ ức chế ChE của các nghiệm thức so với đối chứng đều tăng, ở nồng độ thấp nhất (0,11 mg/L) là 8,2 % và ở nồng độ cao nhất (1,09 mg/L) là 21,82 % nhƣng ở các mức nồng độ này đều cho kết quả không sai khác so với đối chứng (P > 0,05). Ở thời điểm 9 giờ tỷ lệ ức chế ChE ở nồng độ 0,11 mg/L, 0,22 mg/L, 0,5 mg/L và 1,09 mg/L lần lƣợt là 24,48 %, 22,19 %, 35,74 % và 14,22 %.Ở thời điểm 24 giờ, tỷ lệ ức chế ChE ở tất cả các nghiệm thức đều tăng (P < 0,05); ở nghiệm thức 1% LC50, 2% LC50, 10% LC50 và liều chỉ dẫn cao nhất khi phun thuốc lần lƣợt là 27,58 %, 38,95 %, 34,41 % và 52,33 %. Ở thời điểm 48 giờ, tỷ lệ ức chế ChE tiếp tục tăng ở tất cả các nghiệm thức. Ở mức nồng độ cao nhất 1,09 mg/L là 62,23 %, nồng độ thấp nhất 0,11 mg/L là 22,86 %. Đến thời điểm 72 giờ thì tỷ lệ ức chế ChE vẫn tăng. Tại thời điểm 96 giờ, ở nồng độ 0,22 mg/L thì có tỷ lệ ức chế ChE là 19,16 % giảm so với thời điểm sau 24 giờ và cũng không có sai khác có ý nghĩa với đối chứng. Ở các nồng độ còn lại đều có sai khác có ý nghĩa so với đối chứng, cụ thể là nồng độ 1,09 mg/L, 0,5 mg/L, 0,11 mg/L lần lƣợt có tỷ lệ ức chế ChE là 72,7 %, 35,63 % và 36,82 %. Điều này cho thấy hoạt chất Iprobenfos gây ức chế lâu dài đối với cá chép, có thể là do Iprobenfos tồn tại lâu ngoài môi trƣờng (DT50 trong nƣớc của Iprobenfos là 7230 – 7793h (pH: 4 – 9) (Univesity of Hertfordshire, 2007)).
Hình 4.1: Tỷ lệ hoạt tính của ChE bị ức chế (%, trung bình ± SE, n =6) trong não cá chép khi tiếp xúc với Iprobenfos trong 96 giờ, các giá trị có cùng mẫu tự (a,b) khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P < 0,05; kiểm định Duncan), các giá trị có dấu * là khác biệt so với đối chứng (P < 0,05; kiểm định Dunnet) ở cùng thời gian thu mẫu
Thí nghiệm hiện tại cho thấy hoạt tính ChE ở não cá nhạy cảm với thuốc BVTV chứa hoạt chất Iprobenfos sau 96 giờ dù ở nồng độ thấp là 0,11 mg/L (1% LC50 – 96 giờ) nhƣng vẫn bị ức chế có ý nghĩa so với đối chứng. Kết quả thí nghiệm cho thấy độc tính của thuốc BVTV chứa hoạt chất Iprobenfos gây ức chế kéo dài cho ChE cá chép. Weiss (1961) nhận thấy rằng chỉ cần ức chế trên 8 % hoạt tính AchE là liều gây độc cho cá (Trích dẫn của Nguyễn Trọng Hồng Phúc, 2010).
Trong khi đó, Aprea et al., (2002) cho rằng ngƣỡng giới hạn cho phép hoạt tính
AchE bị ức chế không quá 30% so với bình thƣờng (Trích dẫn của Nguyễn Quang Trung, 2013).
Kết quả thí nghiệm hiện tại còn cho thấy mức độ ức chế hoạt tính ChE ở não tăng theo sự gia tăng của nồng độ thuốc. Hoạt tính ChE ở não bị ức chế nhiều nhất ở thời điểm 48 - 96 giờ và sau 96 giờ hoạt tính ChE ở não vẫn chƣa có biểu hiện phục hồi. Nguyễn Trọng Hồng Phúc (2010) nhận thấy rằng hoạt tính men ChE ở não của
cá chép (Cyprius carpio) tiếp xúc với thuốc trừ sâu fenobucarb (gốc carbamate) bị
ảnh hƣởng mạnh trong 96 giờ; ở nồng độ 10,3 mg/L thì cá bị ức chế đến 89,3%. Một số nghiên cứu khác nhƣ Loi (2010), Nguyễn Thị Quế Trân (2010), Đỗ Văn
giờ thì độc tính của Iprobenfos thấp hơn so với các hoạt chất Fenobucarb, Quinalphos và Diazinon nhƣng Iprobenfos cũng ảnh hƣởng rất lớn đến ChE cá chép.
Tóm lại, hoạt tính ChE ở não của cá chép bị ức chế đáng kể theo sự gia tăng nồng độ thuốc. Sau 96 giờ hoạt tính ChE vẫn không có dấu hiệu phục hồi. Hoạt tính
ChE ở não của cá chép nhạy cảm cao với Iprobenfos. Có thể dùng việc đo lƣờng
hoạt tính men ChE nhƣ là công cụ trong việc đánh giá môi trƣờng có bị nhiễm bởi thuốc trừ sâu Iprobenfos.
4.4 Liên quan thời gian phơi nhiễm ở các nồng độ khác nhau của Iprobenfos gây ức chế ChE đến mức làm chết cá Iprobenfos gây ức chế ChE đến mức làm chết cá
4.4.1 Các yếu tố môi trƣờng trong thời gian thí nghiệm
Trong điều kiện thí nghiệm, nhiệt độ dao động từ 27,63 ± 0,125 đến
27,88±0,125 0C vào buổi sáng (7 – 8 giờ), từ 29,75± 0,23 đến 29,88 ± 0,22 0
C (14 – 15 giờ) buổi chiều (Bảng 4.6).
Bảng 4.6: Trung bình nhiệt độ của các bể trong thời gian thí nghiệm
Iprobenfos (mg/L) Nhiệt độ (0 C) Sáng Chiều 0 27,63±0,125 29,83 ±0,3 10,9 27,63±0,125 29,75 ± 0,3 21,8 27,83±0,094 29,88 ± 0,22 27,3 27,75±0,075 29,75± 0,23 32,7 27,88±0,125 29,75± 0,23 Tổng 27,74±0,05 29,79 ± 0,11 (Trung bình ± SE, n = 12)
Oxy hòa tan bình quân giữa các nghiệm thức buổi sáng dao động từ 3,8 ± 0,04 đến 4,0 ± 0,029 mg/L, buổi chiều từ 3,24 ± 0,05 đến 3,38 ± 0,03 mg/L (Bảng4.7). Oxy hòa tan (DO) chênh lệch giữa các nghiệm thức nhỏ, buổi sáng và chiều không khác biệt nhau nên không ảnh hƣởng đến điều kiện thí nghiệm. Hàm lƣợng oxy thích hợp nhất cho cá chép là 3 – 4 mg/L, nếu oxy hòa tan thấp hơn 0,3 – 0,5 mg/L thì làm chết cá (FAO, 2011). Ngoài ra, cá chép sống ở tầng đáy nên có thể chiu đƣợc hàm lƣợng oxy hòa tan thấp. Khoảng dao động của hàm lƣợng oxy hòa
Bảng 4.7: Trung bình oxy hòa tan (DO) của cá nghiệm thức trong thời gian thí nghiệm Iprobenfos (mg/L) DO (mg/L) Sáng Chiều 0 4,0 ± 0,029 3,25 ± 0,05 10,9 3,97 ± 0,03 3,38 ± 0,03 21,8 3,85 ± 0,03 3,3 ± 0,03 27,3 3,8 ± 0,04 3,25 ± 0,05 32,7 3,86 ± 0,055 3,24 ± 0,05 Tổng 3,89 ± 0,02 3,28 ± 0,02 (Trung bình ± SE, n = 12)
Giá trị pH chênh lệch không lớn giữa các nghiệm thức, buổi sáng dao động từ 6,5 ± 0,046 đến 6,8 ± 0,03 và buổi chiều từ 6,7 ± 0,045 đến 6,79 ± 0,05 (Bảng 4.8). Khoảng dao động giữa buổi sáng và chiều rất thấp chênh lệch khoảng 0,05. Khoảng pH này nằm trong giới hạn sinh thái của cá chép nên không ảnh hƣởng đến điều kiện thí nghiệm (pH thích hợp của cá chép là 6,5 – 9 (FAO, 2011)).
Bảng 4.8: Trung bình pH của các nghiệm thức trong thời gian thí nghiệm
(Trung bình ± SE, n = 12)
4.4.2 Liên quan nồng độ thời gian phơi nhiễm ở các nồng độ khác nhau của Iprobenfos gây ức chế ChE đến mức làm chết cá của Iprobenfos gây ức chế ChE đến mức làm chết cá
Iprobenfos (mg/L) pH Sáng Chiều 0 6,5 ± 0,046 6,79 ± 0,05 10,9 6,79 ± 0,025 6,78 ± 0,024 21,8 6,8 ± 0,03 6,7 ± 0,045 27,3 6,78 ± 0,02 6,72 ± 0,03 32,7 6,77 ± 0,028 6,74 ± 0,034 Tổng 6,79 ± 0,014 6,75 ± 0,017
về phía trƣớc, lật ngửa bụng, một số cá ngừng di chuyển và nằm ở đáy bể. Điều này thấy rõ nhất ở các nghiệm thức 21,8 mg/L, 27,3 mg/L và 32,7 mg/L lần lƣợt tƣơng ứng với 2 lần LC50, 2,5 LC50 và 3 LC50 - 96 giờ. Sau 30 phút tiếp xúc với thuốc cá ở các nghiệm thức đều xuất hiện cá chết. Cá tiếp tục chết ở nghiệm thức 10,9 mg/L đến thời điểm 38 giờ, sau 38 giờ cá ổn định và ngừng chết. Ở nghiệm thức 10,7 mg/L (1 lần LC50) cá chết khoảng 40%. Các nghiệm thức còn lại (21,8 mg/L, 27,3 mg/L và 32,7 mg/L) cá đều chết hết. Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE ở các nghiệm thức tại thời điểm này không khác biệt so với đối chứng (P > 0,05). Điều này cho thấy hoạt tính ChE của não cá chƣa bị ức chế làm cá chết mà cá chết là do thuốc đã tác động làm rối loạn hô hấp, có thể làm hƣ hỏng mang gây hạn chế trao đổi oxy làm cá chết.
Hình 4.3: Tỷ lệ hoạt tính của ChE bị ức chế (%, trung bình ± SE) trong não cá chép khi tiếp xúc với Iprobenfos, các giá trị có cùng mẫu tự (a,b) khác biệt không có ý
nghĩa thống kê (P < 0,05; kiểm định Duncan)
ở nghiệm thức 10,9 mg/L là 53,79%. Đến thời điểm 38 giờ, chỉ còn có 1 cá chết và có tỷ lệ ức chế ChE là 69,6 % (Hình 4.3).
Theo kết quả nghiên cứu hiện tại cho thấy nồng độ thuốc càng cao thì cá chết càng nhiều và càng nhanh. Ở những nồng độ 2; 2,5 và 3 LC50 tƣơng ứng lần lƣợt là 21,8 mg/L, 27,3 mg/L cá chết toàn bộ ở các nồng độ này. Ở nồng độ LC50 (10,9 mg/L) cá chết chậm hơn và sau 38 giờ thì cá ngừng chết và có dấu hiệu phục hồi. Cá bơi lội bình thƣờng và có định hƣớng, không bị co giật. Cá tiếp xúc với thuốc càng lâu thì bị ức chế càng mạnh.
Tóm lại, cá chép khi tiếp xúc với thuốc BVTV chứa hoạt chất Iprobenfos, sự ức chế đáng kể của hoạt tính ChE ở não làm thay đổi hoạt động bơi lội bình thƣờng của cá. Nồng độ thuốc càng cao thì tỷ lệ cá chết càng tăng và thời gian tử vong của cá càng ngắn. Khi tiếp xúc với thuốc càng lâu khả năng tỷ lệ ức chế ChE ở não càng lớn gây chết cá. Khi ChE ở não cá bị ức chế không quá cao cá có thể phục hồi lại sau một thời gian nhất định.
5.1 Kết luận
- Giá trị LC50-96 giờ của thuốc trừ sâu Iprobenfos đối với cá chép là 10,9
mg/L.
- Hoạt tính ChE ở não của cá chép rất nhạy cảm với hoạt chất Iprobenfos.
Ở nồng độ Iprobenfos 1%LC50-96 giờ đã làm ức chế ChE cá chép khác biệt so với đối chứng. Hoạt chất Iprobenfos gây ức chế ChE ở não của cá chép nhanh và lâu dài, tỷ lệ ức chế ChE của cá chép khi tiếp xúc với thuốc sau 96 giờ vẫn chƣa có dấu hiệu phục hồi.
- Cá chép khi tiếp xúc với thuốc BVTV chứa hoạt chất Iprobenfos, sự ức
chế đáng kể của hoạt tính ChE ở não làm thay đổi hoạt động bơi lội bình của cá. Nồng độ thuốc càng cao thì tỷ lệ cá chết càng tăng và thời gian tử vong của cá càng ngắn. Cá đều chết ở các bể có nồng độ 2, 2,5 và 3 lần LC50 dù ChE bị ức chế thấp; đối với nồng độ 1 lần LC50 thì tỷ lệ ức chế ChE là 69,6 % sau 38 giờ tiếp xúc với thuốc.
5.2 Kiến nghị
- Phun xịt các thuốc BVTV có chứa hoạt chất Iprobenfos trên ruộng nên
phun xịt đúng liều lƣợng chỉ dẫn của nhà sản xuất sẽ ít ảnh hƣởng đến sinh lý của cá chép.
- Có thể sử dụng hoạt tính ChE là một dấu hiệu nhận biết cá bị ảnh hƣởng
của thuốc trừ sâu trên đồng ruộng.
- Nên tiếp tục nghiên cứu ảnh hƣởng của Iprobenfos đối với cá chép trong
điều kiện thực tế trên đồng ruộng để đánh giá đầy đủ hơn về ảnh hƣởng của Iprobenfos đối với cá chép.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng việt
Đỗ Văn Bƣớc, 2010. Ảnh hƣởng của thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos (gốc lân hữu cơ) lên một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và tăng trƣởng của cá rô phi. Luận văn Thạc sĩ nuôi trồng thủy sản.
Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết, 2005. Sinh thái môi trƣờng ứng dụng. Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, trang 263 – 306.
Lê Huy Bá, 2000. Sinh thái Môi Trƣờng ứng dụng. NXB KH và KT.
Lê Huy Bá, 2002. Tài nguyên Môi trƣờng và phát triển bền vững. NXB KH và KT.
Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn, 2010. Danh mục thuốc đƣợc cho phép, hạn chế và cấm sử dụng ở Việt Nam. Thông tƣ của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, đƣợc ban hành tháng 4 năm 2010. 231 trang.
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2012. Báo cáo kết quả thực hiện kế hoạch 12 tháng năm 2012 ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn. Trung tâm tin học và thống kê.
Phạm Văn Biên, Bùi Cách Tuyến và Nguyễn Mạnh Chính, 2000. Cẩm nang thuốc BVTV. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh.
Huỳnh Hửu Chí, 1997. Các đặc tính kinh tế kỹ thuật và kinh nghiệm tổ chức và phát triển mô hình lúa-cá ở Nông trƣờng Sông Hậu. Hội thảo khoa học mô hình canh tác lúa-cá Đồng Bằng Sông Cửu long. 25-27/9/1997 tại Cần Thơ.12 trang. Nguyễn Văn Công, 2012. Giáo trình đánh giá rủi ro và tác động môi trƣờng. Nhà
Xuất Bản Đại Học Cần Thơ. 200 trang.
Nguyễn Văn Công, Nguyễn Thanh Phƣơng. 2011. Tổng kết một số nghiên cứu ảnh
hƣởng thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Diazinon lên cá Lóc Đồng (Channa
striata). Tạp chí Khoa học Trƣờng Đại học Cần Thơ, 17a, 133-140.
Nguyễn Văn Công, Nguyễn Thị Quỳnh Trang, Phạm Quốc Nguyên và Võ Ngọc Thanh. 2011. Ảnh hƣởng của Cypermethrin lê tỷ lệ sống, tần suất đớp khí trời và sinh trƣởng cá Rô Đồng (Anabas Testudineus) giai đoạn giống. Tạp chí Khoa
học Trƣờng Đại học Cần Thơ, 19b, 197-208.
Nguyễn Văn Công, Nguyễn Xuân Lộc, Lƣ Thị Hồng Ly và Nguyễn Thanh Phƣơng, 2006a. Ảnh hƣởng của Basudin 50EC lên hoạt tính enzyme Cholinesterase và tăng trọng của cá Lóc (Channa Striata)”, Tạp Chí Nghiên Cứu Khoa Học
Nguyễn Văn Công, Nguyễn Xuân Lộc, Lƣ Thị Hồng Ly và Nguyễn Thanh Phƣơng, 2006b. Ảnh hƣởng của Basudin 50EC lên hoạt tính enzyme Cholinesterase và tăng trọng của cá Lóc (Channa Striata). Tạp Chí Nghiên Cứu Khoa Học_Khoa Thủy Sản. Trƣờng Đại Học Cần Thơ, trang 13-23.
Cục Bảo vệ thực vật, 2014 . Thông báo tình hình dịch hại năm 2014. http://www.ppd.gov.vn/ .
Trần Đác Định và Mai Văn Hiếu, 2013. Mô tả định loại cá ĐBSCL, Việt Nam. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.
Đỗ Thị Thanh Hƣơng, 1999. Ảnh hƣởng của Basudin 50EC lên sự thay đổi chỉ tiêu sinh lý và huyết học của cá chép, cá Rô Phi, cá Mè Vinh. Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Thủy Sản, Đại Học Cần Thơ.
Đỗ Thị Thanh Hƣơng, Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Văn Công, Dƣơng Trí Dũng, 1997. Ảnh hƣởng của một số nông dƣợc lên tôm, cá và một vài chỉ tiêu sinh thái