Phân vi sinh là loại phân gồm một số vi sinh vật có ích. Tác dụng đặc biệt của
vi sinh vật là góp phần nâng cao độ phì nhiêu của đất, chuyển hoá các chất dinh dưỡng khó tiêu trong đất thành chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng, kích thích cây trồng sinh trưởng hoặc phòng trừ bệnh cho cây trồng.
Có thể tác động lên hệ sinh vật của đất bằng cách chọn lựa nhân tạo và nhân một số vi sinh vật có ích trong đất, đưa chúng vào trong đất ở vùng rễ cây trồngđể
mở rộng và đẩy mạnh hoạtđộng của vi sinh vật có ích trong đất.
Có 4 loại phân vi sinh tương đối quan trọng và có hiệu lực nhất:
a) Nitragin: là loại phân vi sinh có chứa những giống vi sinh vật nốt sần cây họ đậu. Đa số cây họ đậu có những loại vi sinh vật nốt sần riêng. Vì vậy, không thể
thường được trộn với đất, với phân lân. Trong trường hợp không có nitragin thì có thể giã nhỏ nốt sần của cây họ đậu cho vào nước xử lý hạt giống.
b) Azotobecterin: là loại phân vi khuẩn hút đạm không khí hay còn gọi là phân vi sinh cố định nitơ không khí. Loại vi sinh vật này sốngở trong đất, có thể cố định được 15 – 45kgN/ha/năm, có tác dụng nâng cao độ phì nhiêu của đất và cải thiện
dinh dưỡng nitơ của cây trồng. Ngoài ra, azotobecterin còn có thể hình thành một
số loại vitamin, kích thích quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
c) Phôtphobacterin: là loại phân chuyển hoá phôtpho, chủ yếu là biến đổi P từ
dạng hữu cơ thành dạng vô cơ. Muốn nâng cao hiệu lực của phân này thì đất phải
chứa nhiều chất hữu cơ, do vậy phân vi sinh này được tưới vào phân chuồng để bón lót.
d) A.M.B.: là loại phân vi sinh hỗn hợp gồm nhiều loại vi khuẩnđạm hoá, phân giải chất hữu cơ … Phân vi sinh này có tác dụng tăng cường tốc độ phân giải chất
hữu cơ trong đất. A.M.B. phát huy hiệu lực khi có môi trường không chua và có đủ
CHƯƠNG 5 HOÁ HỌC BẢO VỆ THỰC VẬT
5.1. Giới thiệu chung về hoá chất bảo vệ thực vật
5.1.1. Vai trò của hoá chất bảo vệ thực vật
Hàng năm, ở nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới có rất nhiều sinh vật
như côn trùng, sâu bọ, nấm, vi khuẩn, cỏ dại, thực vật ký sinh v.v… gây tác hại to lớn cho cây trồng và sản phẩm nông nghiệp. Do vậy, vấn đề bảo vệ thực vật rất được quan tâm.
Trước đây, người ta thường dùng các thuốc thảo mộc, các thành phẩm có nguồng gốc vô cơ, hữu cơ đã biếtđể diệt trừ sâu bệnh. Ngày nay, ngành hoá học đã cung cấp thêm những hợp chất hữu cơ tổng hợp có hiệu lực bảo vệ cây trồng cao.
5.1.2. Đặc điểm của hoá chất bảo vệ thực vật
1. Tính chất lý học của chất hoá học bảo vệ thực vật:
- Tính làm ướt: là khả năng phủ kín thuốc ở bề mặt cây, lá bằng một lớp nhỏ
dày đặc, do trong thuốc hoá học có chứa nhóm hoạtđộng hay “có cực”.
- Tính dính: là khả năng giữ vững các phần tử chất độc vào đối tượng xử lý. Thuốc hoá học ở dạng bột mịn (đường kính hạt cỡ 0,01 0,06mm) thì có thể giữ
lại lâu trên cây.
2. Quan hệ giữa cấu tạo hoá học và tính độc:
- Khi chuyển hoá các hợp chất no thành không no thì tính độc của hợp chất được tăng lên vì những hợp chất không no có khả năng phản ứng hoá học khá nhạy. Ví dụ: axetylen (HC CH) độc hơn êtylen (H2C = CH2) và ít độc nhất là êtan (H3C – CH3).
- Tính độc của các chất cũng thay đổi khi thế nhóm này trong phân tử bằng
nhóm khác. Ví dụ: dẫn xuất clo của benzen, naphtalen có tính độc cao hơn chúng 10 20 lần.
- Tính độc thay đổi theo độ dài của mạch cacbon. Các axit béo có mạch
cacbon dài 10 12 nguyên tử có tính độc cao hơn những axit hữu cơ mạch ngắn
hơn.
- Sự thay đổi trật tự sắp xếp của các nguyên tử trong phân tử (sự đồng phân hoá) cũng ảnh hưởng lớn đến sự biến đổi tính độc. Chẳng hạn, hexacloran (6.6.6) có 8 đồng phân không gian, trong đóđồng phân có tính độc mạnh nhất.
3. Tác động của chất độc trong nông nghiệp:
Chất độc là những chất, khi xâm nhập vào cơ thể với lượng nhỏ, gây nên ngộ độc hoặc làm cho cơ thể chết. Khái niệm này chỉ là quy ước, bởi vì cùng một chất
mà điều kiện và phương pháp ứng dụng khác nhau có thể là chất độc hoặc không
độc. Có chấtđộc với loại sâu này mà không độc với loại sâu khác.
Tính độc là sức đầu độc cơ thể gây nên bởi chất độc. Còn độ độc là hiệu lực độc gây nên bởi một lượng nhất định của chất độc khi nó xâm nhập vào cơ thể. Độ độc của một chấtđộc được xác định bằng liều gây chết (dosis letalis,viết tắt là DL).
a) Tác động của chất độc đến sâu bọ, nấm bệnh:
Khi xâm nhập vào cơ thể sâu bọ, nấm bệnh, chất độc có thể gây ra tác động
cục bộ hay toàn bộ cơ thể.
Tác động cục bộ hay còn gọi là tác động chọn lọc là ảnh hưởng của chất độc đến các cơ quan, những hệ thống nhất định. Nếu chất động ảnh hưởng đến tất cả
các cơ quan, tế bào thì được gọi là tác động toàn bộ.
Thông thường, các chất độc ảnh hưởng chủ yếu đến một hệ thống nào đó. Chẳng hạn, ở nồng độ thấp, chất độc tác động đến thần kinh hệ. Khi sử dụng ở
nồng độ cao, chất độc có thể gây tác động đến tất cả tế bào các bộ phận và có khi
đến tất cả các chức năng của cơ quan. Do vậy, khi pha chế sử dụng thuốc hoá học
bảo vệ cây trồng cần phảiđảm bảo đúng nồng độ, liều lượng gây chết, vì nếu dùng liều lượng thuốc thấp sẽ gây nên tác động miễn dịch di truyền đối với thuốc đã dùng và nó sẽ trở nên mất hiệu lực.
b) Tác động của chất độc đến thực vật:
Chất độc hoá học dùng để trừ sâu bệnh, trừ một số ngoại lệ, có thể gây tác
động có hại cho thực vật. Chẳng hạn, khi sử dụng chất độc quá nồngđộ, liều lượng
quy định có thể gây hại cho lá, hoa, quả, chồi, cành, vỏ và rễ cây bị tổn thương. Ngoài tác động có hại, một số chất hoá học không những bảo vệ cây trồng mà còn có tác động kích thích cây phát triển, sản lượng nông phẩm tăng.
Do vậy, khi sử dụng chất hoá học cầnđảm bảo các biện pháp tránh tác động có hại cho cây trồng.
4. Thành phần thuốc trừ sâu bệnh và phương pháp sử dụng: Thuốc trừ sâu bệnh có các thành phần sau:
- Chất độc: là thành phần chính của thuốc trừ dịch hại.
- Các chất phù trợ: là những chất được đưa thêm vào thành phần nhằm nâng cao hiệu lực của các chất độc. Vai trò của loại chất này là cải thiện tính chất lí học
của các chất hoạt động. Tuỳ theo tính chất của thành phẩm, các chất phù trợ có thể
có những vai trò:
+ Tăng tính bền vững của các huyền phù và nhũ tương của dịch thuốc. + Tăng tính dính của chấtđộc.
+ Giảm sức căng bề mặt nhằm làm tăng tính dính.
Các chất hoá học trừ sâu bệnh, trừ nấm hiện nay thường ở thể rắn, lỏng, khí,
được sử dụng tuỳ theo trạng thái của thành phẩm như phun lỏng, phun bột, làm bả, xông hơi, hoá độc cây …
- Phun lỏng: là dùng các thuốc nướcở trạng thái giọt nhỏ đưa vào cây trồng. - Phun bột: là rắc hay phun thuốc bột vào cây trồng hay hạt giống.
- Làm bả: là phương pháp tẩm thuốc hoá học vào thức ăn đểđầuđộc sâu bệnh. - Xông hơi: là phương pháp làm cho môi trường sâu cơ trú có chứa nhiều hơi
độc.
- Hoá độc cây: bằng cách tiêm chủng hay phun thuốc vào cây để cây hấp thụ.
5.1.3. Phân loại hoá chất bảo vệ thực vật
Các chất hoá học bảo vệ thực vật có thể được phân loại dựa vào đối tượng sử
dụng như thuốc trừ sâu, thuốc trừ nấm bệnh, thuốc diệt cỏ dại … Chúng được phân nhóm theo các đặc trưng sau:
a) Nguồn gốc vô cơ, hữu cơ.
b) Theo các nhóm riêng biệt: nhóm hợp chất clo hữu cơ, nhóm phôtpho hữu cơ, nhóm các hợp chất lưu huỳnh …
c) Theo tác động sinh lí:
- Thuốc tiếp xúc: tác động vào sâu bệnh bằng con đường thấm qua da. - Thuốc vịđộc: thâm nhập vào cơ thể sâu bệnh bằng con đường tiêu hóa. - Thuốc nội hấp: thâm nhập vào nhựa cây, sâu hút nhựa cây sẽ bị trúng độc. - Thuốc xông hơi: tác động đến hệ hô hấp, thần kinh của côn trùng, sâu bọ.
5.2. Một số hoá chất được sử dụng để bảo vệ thực vật
5.2.1. Thuốc trừ sâu
1. Thuốc 6.6.6 (hexaclo xiclohexan)
a) Điều chế và tính chất:
6.6.6 được điều chế bằng phản ứng clo hoá benzen: C6H6 + 3Cl2 C6H6Cl6
Thuốc 6.6.6 công nghiệp là chất kết tinh màu trắng, hơi xám hoặc vàng, có mùi xốc, là hỗn hợp gồm nhiều đồng phân có tính chất lí, hoá khác nhau.
6.6.6 là chất khá bền, không bị phân giải dưới tác dụng của nhiều chất ôxi hóa, nhưng bị phân giải dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, nhiệt độ và chất kiềm. Thuốc 6.6.6 có tính độc đối với tất cả sâu bọ. Dùng 6.6.6 đúng liều lượng sẽ không
gây vết cháy ở cây mà còn có tác dụng kích thích sự phát triển của nhiều loại cây trồng.
b) Sử dụng:
- Bột 6.6.6 1,5 – 2%: thường dùng để rắc hoặc phun dạng bột cho lúa, ngô, bông, đỗ tương … Loại bột 6% thường dùng trộn vào đất trồng màu.
- Bột thấm ướt 6%: có thể pha với nước theo tỉ lệ 1/200 – 1/100 để phun lên cây, trừ sâu hại lá và đục thân.
2. Tiôphôt (Thiofos): (C2H5O)2PS – O – C6H4NO2
a) Điều chế và tính chất:
Tiôphôt được điều chế bằng phản ứng giữa dietylclotiophat và p-nitrophenolat natri: PSCl3 + 2C2H5ONa (C2H5O)2PSCl + 2NaCl
(C2H5O)2PSCl + NaOC6H4NO2 (C2H5O)2PS – O – C6H4NO2 + NaCl Cấu tạo của tiôphôt: C2H5O
P O NO2
C2H5O S
- Tiôphôt là chất lỏng màu vàng sáng, mùi nồng khó chịu, ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Nó dễ bị thuỷ phân và giảm tính độc. Dưới ảnh
hưởng của nhiệt độ, ánh sáng và chất kiềm, tiôphôt bị phân giải nhanh, do vậy cần
bảo quản cẩn thận ở nơi râm mát, khô ráo.
- Tiôphôt có tính độc cao đối với hầu hết các loại sâu bệnh, là loại thuốc trừ
sâu có tác dụng tiếp xúc.
Tiôphôt cũng độc đối với cả người và gia súc nên phải cẩn thận khi pha chế và sử dụng.
b) Sử dụng:
Thường dùng tiôphôt loại nhũ tương 30% và loại bột 1%.
3. Metaphôt (thường gọi là Vôphatôc): (CH3O)2PS – O – C6H4NO2.
a) Tính chất:
- Metaphôt kết tinh màu trắng, có mùi xốc, ít tan trong nước, sản phẩm công nghiệp thường có màu vàng nhạt.
- Metaphôt dễ bị thuỷ phân trong môi trường kiềm cũng như axit. Dưới ảnh
hưởng của nhiệtđộ, ánh sáng, metaphôt kém bền hơn so với tiôphôt.
- Tính độc của metaphôt kém hơn tiôphôt nhưng cũng là loại thuốc khá độc. Metaphôt bám vào da sâu bọ làm tê liệt thần kinh và dẫnđến tử vong.
b) Sử dụng: Thuốc metaphôt có 3 dạng: nhũ tương 15%, dạng bột 1,5% và dạng bột thấmướt.
Vì metaphôt dễ bị thuỷ phân nên khi được pha chế phải dùng ngay.
4. Cacbôphat: (CH3O)2PSSCHCOOC2H5 CH2COOC2H5
- Tính chất: Cacbôphat là chất lỏng không màu, tan trong dung môi hữu cơ
(rượu, ête), bền với nước và axit, nhưng bị thuỷ phân nhanh trong môi trường kiềm. - Sử dụng: Thường dùng cacbôphat ở nồngđộ 0,15 – 0,2% và 0,4%.
5. Đipterech (Clorophôt): (CH3O)2P – O – CHOHCCl3
Đipterech kết tinh màu trắng, mùi dịu nhẹ, nóng chảy ở 70 – 800C, tan trong nước khoảng 16%, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Ở độ ẩm cao và nóng, nó thường chuyển sang dạng lỏng.
Đipterech công nghiệp thường ở thể lỏng, sánh như dầu, có màu giống màu
đồng. Dưới tác dụng của ánh sáng và tiếp xúc với kim loại, đipterech bị phân giải.
Đipterech thườngđược dùng để diệt ruồi, muỗi với nồngđộ 0,01%.
5.2.2. Chất hoá học trừ nấm bệnh
1. Đồng sunfat (phèn xanh): CuSO4.5H2O
Là loại thuốc trừ nấm có tác dụng mạnh. Sản phẩm CuSO4 công nghiệp
thường chứa nhiều tạp chất như muối sắt, kẽm và H2SO4.
2. Nước boocđô
Là sản phẩm phản ứng giữa đồng sunfat và vôi, có nhiều thành phần phức tạp, trong đó có chứa [Cu(OH)2 ]3.CaSO4 và CaSO4. Khi phun nước boocđô vào cây, do có mặt CO2 và H2O, muối đồng sunfat bazơ bị hoà tan và gây độc. Nguyên nhân chủ yếu về tính độc của nước boocđô là do ion Cu2+. Ion đồng làm đông tụ nguyên sinh chất của tế bào nấm, làm giảm sự hấp thụ ôxi và dẫn đến chết.
Ngoài ra, nước boocđô còn có tác dụng kích thích sự sinh trưởng của cây trồng, làm cho đời sống của cây trồng được kéo dài hơn, sự phát triển nhanh hơn. Tuy nhiên, nước boocđô cũng có ảnh hưởng xấu, làm rụng hoa và quả, do vậy, trong thời gian cây có quả nước boocđôđược dùng với nồngđộ thấp.
Để giữ tính bền của dịch huyền phù nước boocđô thì thường thêm vào đó một
ít đường hoặc mật hoặc FeSO4.
Nước boocđô pha xong phải dùng ngay, không đựng vào thùng kim loại. Có thể pha trộn nước boocđô với nhũ tương DDT 0,06 – 0,2% để phun cho cây.
3. Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh
b) Hợp chất của lưu huỳnh: Nước vôi lưu huỳnh (còn gọi là canxi polisunfua)
được pha chế theo tỉ lệ S/vôi = 2/1.
Nước vôi lưu huỳnh dễ bị phân giải theo nhiệt độ và bị thuỷ phân khi pha loãng. Để tăng độ bền của nước vôi lưu huỳnh, thường thêm vào một ít mật hay MnSO4. Nước vôi lưu huỳnh có thể trừ nhiều loại nấm như nấm bông, bệnh xoăn lá, bệnh thốiđen rễ cây con, bệnh loét của cam quýt.
4. Foocmalin (fomanđêhit): HCHO
Foocmalin là chất dùng để xử lý hạt giống ngũ cốc.
Khi để lâu, foocmalin có thể kết tủa màu trắng hoặc trở thành dạng thạch. Khi foocmalin kết tủa, tính độc sẽ giảm và có tác hại đến hạt. Để chuyển hoá dạng kết
tủa trở lại dạng ban đầu thì cho nó tác dụng với kiềm (dung dịch Na2CO3 5 – 10%), sau đó lại trung hoà bằng HCl.
Foocmalin có phản ứng với prôtit để tại thành hợp chất không tan. Ở nhiệt độ
thấp (<100C), foocmalin không có tính sát khuẩn. Khi nhiệt độ càng cao, foocmalin càng có tác động mạnh và có khi có hạiđến hạt. Vì vậy, chỉ nên hong khô hạtđã xử
lí nơi bóng râm.
5.2.3. Thuốc trừ cỏ dại
* Phân loại và đặc điểm các chất trừ cỏ dại:
Tuỳ theo tính chất, các thuốc trừ cỏ dạiđược phân thành 2 nhóm:
- Thuốc trừ cỏ có tác động không chọn lọc, tác độngđến tất cả các loại cây. - Thuốc trừ cỏ có tác động chọn lọc, chỉ diệt một số cỏ dại. Nhóm này được
chia thành các nhóm phụ sau:
+ Thuốc trừ cỏ tác động toàn bộ có khả năng di chuyển trong hệ thống dẫn
nhựa của cây cỏ.
+ Thuốc có tác động cục bộ (tiếp xúc) thường diệt những bộ phận trên mặt đất của cây.
+ Thuốc có tác độngđến hệ rễ và đến hạt giốngđang mọc.
* Thuốc trừ cỏ vô cơ:
- Loại thuốc có tác động không chọn lọc: các hợp chất của asen (asenit và asenat), các hợp chất flo, các clorat … Các hợp chất này thường gây nên những vết
cháy lá và khi thấm vào đất, chúng có thể diệt cả rễ cây.
- Loại thuốc có tác động chọn lọc như sắt sunfat (FeSO4.7H2O) có khả năng diệt bộ phận cây trên mặt đất.