Trong đất thuốc BVTV thường bị vsv đất phân giải hay bị đất hấp phụ (bị sét và mùn hút). Nhưng có nhiều loại thuốc có thời gian phân huỷ dài, khi dùng liên tục và lâu dài, chúng có thể tích luỹ trong đất một lượng rất lớn. Thời gian tồn tại của thuốc trong đất được gọi là độ bền hố học (chemical persistent). Bao giờ tính bền hoá học cũng dài hơn độ bền sinh học.
Nhiều hợp chất hố học có thể tồn tại dưới dạng liên kết không gây được tác động sinh học, hoặc tồn tại ở dạng thông thường, nhưng ở lượng thấp, tuy có thể phát hiện bằng phương pháp hố học, nhưng khơng đủ thể hiện hiệu lực của chúng với sinh vật. Ðể đánh giá khả năng tồn tại của thuốc trong đất, người ta thường dùng chỉ tiêu thời gian bán phân huỷ (half life), được ký hiệu bằng trị số DT50 (Disappeared time) là khoảng thời gian tính bằng giờ, ngày, tuần, tháng, năm kể từ khi hoạt chất được đưa vào đất đến khi hàm lượng chỉ còn một nửa lượng thuốc đưa vào.
Trị số DT50 của một loại thuốc phụ thuộc vào bản chất hố học, các phản ứng hố học có thể xảy ra, mức độ hoạt động của vsv đất và các nhân tố mơi trường (tính chất đất, nhiệt độ, ẩm độ đất và điều kiện thời tiết). Tuy nhiên, trong những điều kiện xác định, trị số DT 50 khá ổn định. Căn cứ vào trị số DT 50, Briggs (1976) chia độ bền của các thuốc BVTV thành 4 nhóm:
-Rất bền DT 50 > 26 tuần -Bền lâu DT 50 6 - 26 tuần -It bền DT 50 2 - 6 tuần -Không bền DT 50 < 2 tuần
Trị số DT50 chỉ cho biết xu thế bền vững của một loại thuốc BVTV ở trong đất, giúp so sánh độ bền của các thuốc với nhau trong cùng một điều kiện. Nhưng chỉ tiêu này có rất nhiều hạn chế:
DT50 không nêu được sự chuyển hố của thuốc trong mơi trường.
Nhiều loại thuốc BVTV tuy không tồn tại lâu trong môi trường, nhưng nhanh chóng chuyển thành các hợp chất khác có hoạt tính sinh học khác, thậm chí cao
hơn và tồn tại trong mơi trường lâu hơn chất ban đầu. Vì thế, tuy hợp chất đó đã mất khỏi mơi trường, nhưng các chất chuyển hoá của chúng vẫn tồn tại, nên vẫn là mối đe doạ cho người, động vật và môi trường.
Dễ gây ngộ nhận: tốc độ mất đi của thuốc BVTV trong môi trường diễn
ra đều đặn từ khi thuốc được đưa vào sử dụng đến khi thuốc bị phân huỷ hết. Trong thực tế, nhiều loại thuốc có khả năng “nằm lỳ” khá lâu, sau đó tốc độ phân huỷ của thuốc mới tăng mạnh.
Dễ gây ngộ nhận thuốc BVTV không tồn tại lâu trong môi trường.
DT50 của Parathion ở liều sử dụng chỉ là 1 - 3 tuần (Bro-Ramussen,1970); nhưng ở liều cao (33kg/ha), phun liền trong 4 năm, sau 16 năm không dùng thuốc này, người ta vẫn tìm thấy dư lượng Parathion ở trong đất (Stewart, 1971).
Trị số DT50 được khảo sát trong các điều kiện rất hạn chế, nên chỉ cần thay đổi một yếu tố thí nghiệm, giá trị của trị số này cũng bị thay đổi . Tuy
dạng dư lượng cuối cùng của một loại thuốc ở trong đất là như nhau, nhưng trị số DT50 của thuốc ở ngoài đồng bao giờ cũng ngắn hơn ở trong phịng thí nghiệm.
Ngồi trị số DT50 , người ta còn dùng các trị số DT 75 , DT 90 là khoảng thời gian kể từ khi thuốc được đưa vào đất đến khi 75 hay 90% lượng thuốc đó khơng cịn nữa. Ý nghĩa và các hạn chế tương tự như DT50 .
Một lượng nhỏ thuốc BVTV bị cây trồng vụ sau hấp thu. Tuy lượng
này rất nhỏ, không đủ gây độc cho người và động vật, nhưng cũng không được phép tồn tại trên nông sản định làm thức ăn cho người và gia súc.
Thuốc BVTV có thể tác động xấu đến quần thể vsv sống trong đất, làm giảm khả năng cải tạo đất. Nhưng ở dạng tự do, thuốc cũng dễ bị các loài
vsv phân huỷ.
Thuốc BVTV có thể gây ơ nhiễm bề mặt đất và mạch nước ngầm. Ðiều
kiện đồng ruộng (field conditions) là các yếu tố tác động đến sự nhiễm bẩn mạch nước ngầm. Gồm:
+ Ðộ nghiêng của mặt đất + Ðặc tính vật lý của đất + Sự thấm và rửa trôi
+ Mực nước ngầm. Mực nước ngầm cao kết hợp với khả năng hấp phụ của đất kém dễ gây ô nhiễm mạch nước ngầm.
đất và mạch nước ngầm. Cần tính đến khả năng gây ơ nhiễm do gió cuốn thuốc đi xa hoặc lượng thuốc bị mất trực tiếp trên những cánh đồng được phun hay tưới. Cần lựa chọn kỹ thuốc BVTV và phương pháp dùng thuốc để giảm mức ô nhiễm cho vùng ngập nước, cửa sông và vùng phụ cận, giảm tác hại của thuốc đến các loài động vật hoang dã và các loài thuỷ sinh. Dùng thuốc sai kỹ thuật, lầm lẫn, đổ vỡ, tạo điều kiện cho thuốc vào đất và mạch nước ngầm nhiều hơn.