a. Những tác động có lợi
Vai trò của thuốc BVTV đã khẳng định rõ ràng đối với ngành trồng trọt ngay từ buổi đầu của lịch sử phát triển ngành hóa BVTV. Nhìn chung, thuốc BVTV có những tác động có lợi lớn đối với cây trồng như sau:
Việc sử dụng thuốc BVTV tuân theo bốn đúng (đúng lúc, đúng liều, đúng loại và đúng kỹ thuật) sẽ nay lùi dịch hại, diệt cỏ dại và tạo điều kiện cho cây trồng tận dụng được những điều kiện phát triển tối ưu của kỹ thuật thâm canh, giúp cho cây trồng phát triển thuận lợi, đạt năng suất cao, chất lượng nông sản cao.
Cho hiệu quả kinh tế cao, ít tốn công chăm sóc, ít cực nhọc cho nông dân. Ngăn chặn kịp thời những đợt dịch hại lớn xảy ra.
Một số thuốc BVTV còn có tác dụng kích thích giúp cây trồng phát triển tốt, khỏe mạnh hơn (2,4 – D dùng xịt cỏ còn giúp lúa đẻ nhánh mạnh hơn).
Dễ dàng cho công việc cơ giới hóa ngành nông nghiệp (thuốc làm ruing bông, khô thân khoai tây… được sử dụng trước khi thu hoạch bằng cơ giới…)
b. Những tác hại của việc dùng thuốc BVTV cho cây trồng
Về cơ bản thuốc BVTV được sử dụng để bảo vệ vụ mùa chống lại sâu bệnh và cỏ dại, nhưng đôi khi chúng làm hại cây trồng. Đó là trong các trường hợp sau:
Liều lượng quá cao kiềm chế sự phát triển của cây trồng.
Thuốc BVTV ảnh hưởng đến các loại cây trồng xung quanh loại cây mà nó bảo vệ.
Dư lượng thuốc diệt cỏ ảnh hưởng đến cây trồng luân canh hoặc kiềm chế sử phát triển của cây.
Dư lượng thuốc BVTV tích tụ trên cây trồng quá nhiều khiến người ta phải tiêu hủy sản phẩm.
Khi phun thuốc lên cây, xử lý hạt giống và đất bằng thuốc hóa học, có trường hợp thuốc gây độc trực tiếp cho cây. Ở nước ta, việc sử dụng các thuốc trừ nấm chứa đồng, thuốc trừ nấm chứa thủy ngân hữu cơ phun cho khoai tây, cà chua, lúa... nếu pha chế không đúng cách hoặc dùng liều lượng quá cao, có thể làm cho lá và những chồi, chỉ sau một ngày phun thuốc, cây và chồi có thể bị héo và đen, thời tiết càng nóng, ẩm tác động của thuốc đối với cây trồng càng thể hiện nhanh. Tác hại của thuốc BVTV đối với cây trồng có trường hợp không thể hiện ngay sau đợt phun thuốc. Ở California, trước đây thường dùng các loại dầu khoáng để phun trừ các loại rệp trên cây ăn quả. Một số vườn cam, sau vài năm thường xuyên được phun các loại dầu, đã dần dần bị úa vàng., lá cây bị rụng, nhiều cây chết khô. Giải phẩu những bộ phận bị hại, người ta quan sát thấy, sau khi phun
trên lá, một phần dầu đã nhanh chóng xâm nhập qua biểu bì của mặt trên lá hoặc qua các khí khổng có mặt trên lá. Dầu được tích ở các gian bào, nếu phun nhiều lần liên tiếp, từ lá dầu sẽ dịch chuyển theo mạch gỗ, làm cho than và cành dần bị khô, chết, như vậy, phải sau vài năm sử dụng tác hại của dầu đối với cây cam mới thực sự rõ ràng (Balachowski S.S., 1951).
Ở nước ta, Nguyễn Trần Oánh và Ngô Xuân Trung (1978) đã dùng thuốc bảo thấm nước 50% TMTD hòa loãng ở nồng độ 0,5% chế phẩm tưới vào đất vườn ươm trước khi gieo hạt thốc lá với lượng 30.000 l/ha. Thuốc không ảnh hưởng đến tỷ lệ mọc của hạt, đã hạn chế một số cây bị đốm vi khuẩn do Pseudomonas tabaci gây hại, nhưng ảnh hưởng xấu đến cây trồng, làm giảm số cây đủ tiêu chuẩn đem trồng.
Thuốc BVTV còn gây hại cho cây trồng thông qua sự tồn tại lâu của chúng trong đất trồng trọt. Trên đất cát pha ven sông Đáy ở Hà Nội, dug2 Simazin và Atrazin phun cho ngô với lượng 4 – 5kg/ha, thuốc đã có tác dụng trừ cỏ tốt, không ảnh hưởng gì đến sinh trưởng và năng suất của cây ngô. Sau khi thu hoạch ngô, làm đất để gieo đỗ tương, đỗ vàng hoặc mạ thì cá loại cây này bị hại nặng. Các loại đậ bị chết hoàn toàn sau khi ra lá that 2 – 3 ngày, mạ ra ba lá that thì bắt đầu úa vàng, cây lúa ra đến lá thứ 9 – 11 thì bị lụi và chết. Cũng trên đất này, nếu cấy lúa, cây sẽ không chết nhưng sinh trưởng chậm và năng suất giảm. Kết quả nói lên thuốc BVTV có thể tồn tại khá lâu trong đất và gây hại cho các loại cây trồng vụ sau.
c. Tác hại của thuốc đối với đa dạng sinh học và côn trùng có ích trên đồng ruộng
Thuốc BVTV khi sử dụng được phun vào cây trồng mục đích là tiêu diệt những vi sinh vật có hại cho cây trồng, nhưng số lượng thuốc tiêu diệt sinh vật gây hại chỉ 50% lượng thuốc sử dụng, còn lại 50% là rơi vãi trên mặt đất, sau đó thuốc sẽ hòa tan vào đất, vào nguồn nước mặt. Lượng 50% thuốc BVTV này rất
khó kiểm soát do đó gây ra ảnh hưởng cho môi trường đặc biệt là ảnh hưởng đến những sinh vật sống trong môi trường đó, tác động hàng loạt côn trùng có ích bắt mồi, ký sinh, thụ phấn cho cây… và các động vật có ích khác cùng sống trong ruộng lúa đó (cua, ếch, cá…). Hậu quả của thuốc BVTV đã gây ra những xáo động trong hệ sinh thái. Tùy trường hợp, các thuốc BVTV có thể tác động ở những mức độ khác nhau.
Các loại thuốc BVTV đã và đang là những nguyên nhân đóng góp vào công việc làm giảm số lượng nhiều loài sinh vật có ích, làm giảm tính đa dạng sinh học. Dư lượng thuốc BVTV tồn dư trong đất, gây hại đến các vi sinh vật, côn trùng có ích trong đất, chúng làm nhiệm vụ phân hủy, chuyển hóa các hóa chất bảo vệ thực vật, chất hữu cơ thành khoáng chất đơn giản, thành các dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng. Đặc biệt dư lượng của một số chất có độc tính cao như: DDT, Lindan, Monitor, Marathion, Wofatox, Validacin.
Một hệ sinh thái đa dạng, bao gồm nhiều chủng loại sinh vật thường có năng suất sinh học cao và tương đối ổn định. Trong một hệ luôn luôn có những quan hệ cạnh tranh, ký sinh, đối kháng có tác dụng kìm hãm sự phát triển quá mức, sự bùng nổ về số lượng của một loài. Do vậy, tránh được những bệnh dịch lan tràn trên những vùng rộng lớn. Hệ sinh thái luôn có mắc xích và chuỗi thức ăn đan xen với nhau để tạo ra mối cân bằng trong hệ. Nhưng do một yếu tố nào đó bên ngoài tác động vào thì sẽ làm xáo trộn can bằng của hệ đang duy trì. Trong hệ sinh thái nông nghiệp luôn bị tác động luôn bị tác động của con người làm xáo động, đặc biệt là việc sử dụng thuốc BVTV.
Khi sử dụng thuốc BVTV để bảo vệ côn trùng không ít trường hợp người ta quan sát thấy ở những vùng mà dùng thuốc BVTV chẳng những suy giảm về số lượng cá thể trong các loài sinh vật, mà còn có thể làm suy giảm số lượng loài ở nơi đó. Thuốc BVTV càng được sử dụng nhiều lần trong một vụ, thời gian dùng
mạc sinh học” càng lớn.
Có nhiều công trình khoa học trong và ngoài nước đã cho thấy, các thuốc trừ sâu, trừ bệnh và trừ cỏ khi được sử dụng lâu dài đều có thể làm cho thành phần loài ở địa phương suy giảm, rõ nhất là thiên địch.
Vũ Công Hậu, Nguyễn Văn Khổn và Nguyễn Duy Trang, (1969) đã nhận xét, sâu non xanh ở Định Tường bị một loài ong lưng cong ký sinh nhưng những ký sinh này ngày càng ít thấy. Mật độ sâu xanh ngày càng nhiều, tác hại của sâu xanh càng trở nên nghiêm trọng do việc dùng thuốc hóa học để phòng trừ ngày càng tăng.
Nhìn chung, thuốc BVTV thường tác động mạnh đến các loài côn trùng, nhện ký sinh và bắt mồi.
d. Tác động của thuốc BVTV đến những động vật không xương sống cư trú trong đất:
Trong đất canh tác, tập toàn những động vật không xương sống đã đóng góp phần đáng kể vào việc duy trì độ màu mỡ của đất. Nhiều loại côn trùng thuộc Bộ đuôi bật, một số loài bét, rết râu chẻ, tuyến trùng… chuyên sống bằng những tàn dư trên mặt đất và trong lớp đất mặt đã đóng vai trò quan trọng trong việc nghiền nhỏ xác thực vật, tạo điều kiện tốt cho các vi sinh vật đất hoạt động tốt, cung cấp dồi dào chất dinh dưỡng cho cây trồng. Thiếu chúng lớp lá, cành trên mặt đất, lớp đất mặt sẽ bị chặt, vi sinh vật đất sẽ không thể phát triển được.
Đáng quan tâm nhất là loài giun đất sống trong đất với số lượng rất lớn. Ngoài tác dụng làm đất được tơi xốp, thoáng, giun đất còn cùng với các loại động vật khác tạo nên một sinh khối lớn trong đất, góp phần đáng kể trong việc duy trì độ màu mợ trong đất trồng trọt.
Theo nghiên cứu của Sheals. J.G, (1957) thuốc trừ sâu 666 bón vào đất trồng cỏ với lượng 13 kg/ha, đã làm giảm tới 2/3 số lượng Bọ đuôi bật.
Karg W.,(1961) nghiên cứu với thuốc trừ sâu Lindan với liều lượng 2,5 kg/ha cũng làm cho một số loài côn trùng thuộc bộ Bọ đuôi bật giảm mạnh, tác động này kéo dài đến 3 năm.
Brett C.H và CTV, (1946) đã dùng thuốc 666 bón vào đất với lượng 5 – 5,5 kg/ha cũng rất độc đối với những côn trùng bắt mồi thuộc họ Chân Chạy, Hổ trùng và Kiến.
Abdellatif M.A và Reynolds H.T (1967) đã dùng thuốc Disulfoton ở dạng hạt, khi bón vào đất với lượng 2,2 kg/ha để trừ reap cho bông đã làm giảm 95% số lượng Bọ Đuôi Bật, và kéo dài đến 3 tháng sau.
Voronoval L.D., (1968) dùng thuốc trừ sâu Cacbamate với lượng 5kg/ha đã làm cho côn trùng thuộc họ sâu bộ Bọ Đuôi Bật và họ Chân Chạy trong đất giảm tới 90% kéo dài trong cả năm.
e. Tác động của thuốc bảo vệ thực vật đến hệ sinh thái đất:
Khu hệ vi sinh vật đất hết sức phức tạp, bao gồm vi khuẩn nấm, xạ khuẩn, tảo, nguyên sinh động vật. Số lượng của chúng trong đất vô cùng lớn. Mỗi gam đất có khoảng một trăm triệu vi khuẩn, mười triệu xạ khuẩn, mười vạn đến một triêu bào tử nấm, một đến 10 vạn tế bào tảo và động vật nguyên sinh. Chúng là tác nhân chủ yếu của các quá trình chuyển hóa vật chất trong đất. Có thể nói số lượng và thành phần vi sinh vật phản ánh độ phì nhiêu của đất và có quan hệ mật thiết với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
Tác động của thuốc trừ sâu đến hệ sinh vật đất: Các thuốc trừ sâu nói chung ít
gây ảnh hưởng đến tập đoàn sinh vật đất. Trộn đất với nồng độ 10ppm, Diazinon tuy có ức chế phát triển của vi khuẩn và nấm mốc nhưng tác động này cũng chỉ kéo dài trong khoảng một tuần lễ. Thuốc trừ sâu lân hữu cơ ức chế hoạt động của vi sinh vật thường xảy ra khi đất bị nhiễm thuốc ở liều lượng cao. Sau một buổi phun thuốc, lượng thuốc dư thừa trong bình phun thường được đổ vào đất, vì vậy
có khi đất chứa tới 50.000 ppm Parathion, khiến cho hệ vi sinh vật đất bị giảm sút trong trong thời gian dài (Wolfe H.R.,1973).
Tác động của thuốc trừ nấm đến hệ sinh vật đất: Trong số các vi khuẩn cư trú
trong đất, những vi khuẩn nitrat hóa và nitrat hóa đạm NItrosomonas và Nitrobecter thường mẫn cảm với thuốc trừ nấm hơn là vi khuẩn gây bệnh cây. Ởû liều lượng thông dụng, các thuốc trừ nấm không xông hơi như Ziceb, Maneb, Nabam, Dazomet, có thể ức chế nitrat hóa của đạm trong đất.
Tác động của thuốc trừ cỏ đến hệ sinh vật đất: Nó thay đổi tùy theo loại thuốc,
nhóm vi sinh vật, điều kiện dùng thuốc. Ở liều lượng diệt cỏ, loại thuốc có tác động chọn lọc đã ức chế hoạt động của một hay vài nhóm vi sinh vật này, nhưng không ảnh hưởng đến số lượng của các vi sinh vật khác. Thông thường, ảnh hưởng kiềm hãm của thuốc trừ cỏ có tác động chọn lọc đến vi sinh vật đất chỉ là tạm thời, sau khi phun thuốc một thời gian nhất định, hoạt động của tập đoàn vi sinh vật đó lại được phục hồi và đôi khi một số loài nào đó còn phát triển mạnh hơn trước.