Reasegant 3.6 EC là thuốc trừ sâu, rầy sinh học có hoạt chất là Abamectin 3.6%, thời gian cách li theo khuyến cáo là 7 ngày. Công thức hóa học của Abamectin đƣợc thể hiện trong hình 1.4.
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 32
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của hoạt chất Abamectin
Hoạt chất Abamectin có một số tính chất đƣợc trình bày trong bảng 1.10. Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin
Chu kì bán phân hủy thủy phân 14 - 28 ngày (25 0 C, pH = 7)
Chu kì bán phân hủy quang học dƣới nƣớc < 12 giờ (24 0 C, pH = 7)
Chu kì bán phân hủy hiếu khí 14 - 60 ngày
Chu kì bán phân quang học trong đất 8 - 24 giờ
Nguồn: [29]
Hoạt chất Abamectin thuộc nhóm Avermectin, sản phẩm do quá trình lên men vi khuẩn Streptopmyces avermitilis, màu nâu đen, dạng nhũ dầu. Abamectin thuộc họ avermectins, là hỗn hợp của avermectins B1a và B1b với tỷ lệ 80:20. Ban đầu đƣợc phân lập nhƣ các tác nhân ký sinh trùng có cấu trúc hóa học, phƣơng thức hoạt động độc và hiệu lực cao cho phổ rộng với dịch hại không xƣơng sống đã đƣợc nghiên cứu kỹ lƣỡng (Putter et al, 1981; Roslavtzeva, 1987, Bloomquist, 1993) [29].
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 33
Abamectin ức chế sự hoạt động hệ thần kinh của sâu, làm cho sâu bị tê liệt và chết qua tác động tiếp xúc. Thời gian bán hủy trong môi trƣờng nhanh dƣới tác động của ánh sáng nên ít ảnh hƣởng tới các sinh vật.
Trong đất, các chất chuyển hóa của Abamectin sau đây đã đƣợc phát hiện: 8a- oxo-avermectin B1a; 8a-hydroxy-avermectin B1a và 4,8 a-dihydroxy-avermectin B1a [29].
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 34
CHƢƠNG 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là một số chỉ sinh học trên đất trồng chè tại xã Tân Cƣơng, Thái Nguyên. Đất nghiên cứu là đất Feralit phát triển trên nền phiến thạch sét và mica.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu
Thu thập các tài liệu có liên quan qua sách, tạp chí khoa học và trên mạng internet nhằm rút ra một số vấn đề có tính lý luận và thực tiễn có liên quan đến nội dung nghiên cứu.
2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa
Nghiên cứu thực địa và phỏng vấn trực tiếp các hộ dân về phƣơng pháp, liều lƣợng và các loại thuốc BVTV đƣợc sử dụng tại Tân Cƣơng, Thái Nguyên. Lấy mẫu đất làm thí nghiệm trong nhà lƣới.
2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới
Thí nghiệm trong chậu đƣợc thực hiện tại nhà lƣới của viện Thổ nhƣỡng - Nông hóa, Hà Nội trong thời gian từ tháng 11/2011 đến tháng 5/2012.
2.2.3.1. Đất thí nghiệm
Đất thí nghiệm đƣợc lấy tại đồi chè ở xã Tân Cƣơng, ở độ sâu 0-30cm. Sau đó đƣợc đập nhỏ trộn đều với lƣợng phân bón nền trƣớc khi cho vào chậu thí nghiệm với lƣợng đất 5kg đất/chậu. Sau đó, trồng một cây chè cao 20 cm vào mỗi chậu thí nghiệm.
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 35
Mục đích chủ yếu của thí nghiệm là xác định ảnh hƣởng của thuốc BVTV đến VSV đất trong nghiên cứu thí nghiệm.
Các công thức thí nghiệm trong nhà lƣới đƣợc bố trí nhƣ bảng 2.1, mỗi thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần.
+ Thí nghiệm 1 (TN1). Xác định ảnh hƣởng của thuốc trừ sâu hóa học Actardor 100WP (ở dạng lỏng) với 3 liều lƣợng khác nhau 10 ml/360 m2
(liều dùng đƣợc nhà sản xuất khuyến cáo), 50 ml/360 m2
và 100 ml/360 m2.
+ Thí nghiệm 2 (TN2). Xác định ảnh hƣởng của thuốc trừ sâu sinh học Reasegant 3.6 EC (ở dạng rắn) với 3 liều dùng: 15 mg/360 m2
(liều dùng đƣợc nhà sản xuất khuyến cáo), 75 mg/360 m2
, 150 mg/360 m2. Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm Thí nghiệm Công thức thí nghiệm Phân bón Lƣợng hóa chất BVTV sử dụng Đối chứng CT0 Nền 0 TN1 CT1 Nền 10ml/360m2 CT2 Nền 50ml/360m2 CT3 Nền 100ml/360m2 TN2 CT4 Nền 15mg/360m2 CT5 Nền 75mg/360m2 CT6 Nền 150mg/360m2
Nền: bón 180kg phân Urê + 500kg phân Lân + 350kg phân Kali/ha và 2% chất hữu cơ (lạc dại cắt nhỏ).
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 36
Phân bón sử dụng:
Đạm: phân ure Hà Bắc, hàm lƣợng N 46% Kali: phân kali clorua, hàm lƣợng K2O 50%
Lân: super phốt phát Lâm Thao, hàm lƣợng P2O5 18%
2.2.3.3. Theo dõi thí nghiệm
- Độ ẩm đƣợc theo dõi bằng ẩm kế, duy trì độ ẩm đất khoảng 60 - 70% độ trữ ẩm cực đại bằng cách tƣới nƣớc thƣờng xuyên.
- Lấy mẫu đất ở các công thức thí nghiệm theo định kỳ 0 ngày, 5 ngày, 10 ngày, 20 ngày, 30 ngày và 60 ngày tính từ khi bổ sử dụng hóa chất BVTV vào thời gian buổi sáng.
- Các chỉ tiêu phân tích trong đất:
+ Các chỉ tiêu vi sinh: tổng số nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn, C và N trong sinh khối VSV đất.
+ Các chỉ tiêu lý hóa đất: pHKCl, hàm lƣợng chất hữu cơ tổng số.
2.2.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Các chỉ tiêu lý hóa, sinh học đất đều đƣợc thực hiện trong phòng thí nghiệm của Bộ môn Thổ Nhƣỡng và Môi trƣờng đất, Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên; Bộ môn Vi sinh, viện Thổ Nhƣỡng - Nông hóa.
Các chỉ tiêu phân tích đất:
+ Xác định thành phần cơ giới: Phƣơng pháp pipet của Katrinski - Gluskop. + Dung trọng: Đƣợc xác định bằng phƣơng pháp ống đóng.
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 37
+ CHC: Phƣơng pháp Walkley - Black (oxi hóa bằng K2Cr2O7 1N và H2SO4
đặc, chuẩn độ bằng FeSO4 0,5N) với chỉ thị Diphenylamin.
+ Vi khuẩn tổng số xác định bằng phƣơng pháp thạch đĩa trên môi trƣờng số 1 (phụ lục 3).
+ Xạ khuẩn tổng số xác định bằng phƣơng pháp thạch đĩa trên môi trƣờng số 3 (phụ lục 3).
+ Nấm tổng số xác định bằng phƣơng pháp thạch đĩa trên môi trƣờng số 2 (phụ lục 3).
+ C và N trong sinh khối VSV: Xác định theo phƣơng pháp xông khói của Brookes và cộng sự (1985) (phụ lục 5). C và N trong sinh khối VSV đƣợc tính toán theo công thức (Wu và cộng sự 1990) [36]:
C trong sinh khối VSV (µg.g-1
đất) = [(C đất xông khói) – (C đất không xông khói)]/Kec (Kec=0,35).
N trong sinh khối VSV (µg.g-1
đất) = [(N đất xông khói) – (N đất không xông khói)]/Kel (Kel=0,54).
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu
Tổng hợp, phân tích và xử lý số liệu theo phƣơng pháp thống kê toán học trên phần mềm Microsoft Excel.
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 38
CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tình hình sử dụng đất và sản xuất chè tại vùng nghiên cứu
3.1.1. Tình hình sử dụng đất tại Tân Cương
Tổng diện tích đất tự nhiên ở Tân Cƣơng là 1.482,91 ha, trong đó: diện tích đất nông nghiệp là 1.023,71 ha (69,03%), diện tích đất phi nông nghiệp là 246,38 ha (16,61%) và diện tích đất chƣa sử dụng là 32,82 ha (2,21%) chủ yếu là núi đá không có khả năng khai thác và sử dụng. Đất ở Tân Cƣơng đƣợc sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, trong đó quan trọng nhất là đất trồng trọt (trồng chè và trồng lúa), đất ở và đất xây dựng các công trình công cộng phục vụ cho đời sống của nhân dân.
Trong tổng số diện tích đất nông nghiệp thì diện tích đất trồng chè chiếm tỷ lệ lớn nhất (450 ha), đất dùng để nuôi trồng thủy sản nƣớc ngọt chủ yếu là diện tích mặt ao chứa nƣớc tƣới cho chè ít có giá trị kinh tế.
3.1.2. Tình hình sản xuất chè ở Tân Cương
Tân Cƣơng, Thái Nguyên là vùng trồng chè truyền thống, có lịch sử thâm canh chè lâu đời và là xã sản xuất chè lớn nhất của tỉnh thái Nguyên.
Tính đến cuối năm 2011, diện tích trồng chè ở xã Tân Cƣơng là 450 ha, sản lƣợng búp khô đạt 1.100 tấn/năm, tổng giá trị từ cây chè đạt trên 70 tỷ đồng, chiếm 79% GDP của xã. Giá trị thu nhập từ cây chè đạt 120 triệu đồng/ha/năm, có nhiều hộ thu nhập từ 350 đến 400 triệu đồng/ha/năm. Thu nhập bình quân đầu ngƣời đạt 15,2 triệu đồng/năm.
Về cơ cấu giống, chè Trung du vẫn chiếm diện tích chủ yếu (75%), các giống khác nhƣ TRI 777, PH1, LDP1, LDP2, Kim Tuyến, Âm Tích, Bát tiên chiếm tỷ lệ nhỏ (25%).
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 39
3.1.3. Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Tân Cương
Tân Cƣơng là vùng trồng chè vùng thâm canh cao với trung bình từ 7 - 8 lần hái chè trong 1 năm, trung bình mỗi lần hái chè cách nhau từ 30 - 35 ngày. Do điều kiện thời tiết thích hợp, các loại sâu bệnh có khả năng xuất hiện và phát triển với mật độ cao. Các loại sâu bệnh chủ yếu trên cây chè là sâu nhƣ rầy xanh, bọ cánh tơ, nhện đỏ, bọ xít muỗi và các loại bệnh nhƣ nấm tóc, thối búp, thối rễ, mốc trắng, phồng lá chè, héo xanh….Vì vậy khoảng thời gian giữa hai lần hái chè, ngƣời dân thƣờng phun hóa chất BVTV từ 2 - 4 lần, trong đó có ít nhất một lần phun trừ bệnh và một lần phun hóa chất diệt trừ sâu hại, các lần phun cách nhau từ 7 - 10 ngày. Tùy vào điều kiện khí hậu trong từng mùa và các loại sâu bệnh phát sinh mà ngƣời dân sẽ sử dụng các loại thuốc BVTV khác nhau. Ví dụ nhƣ mùa xuân chủ yếu cần phòng trừ nấm bệnh phồng lá chè do loại nấm bệnh này sẽ bùng phát rất mạnh mẽ khi gặp điều kiện ẩm ƣớt đầu xuân. Thông thƣờng, ngƣời dân hay phun thuốc BVTV với liều dùng lớn hơn 4 - 6 lần so với khuyến cáo của nhà sản xuất. Một số loại dịch hại nhƣ nấm tóc cho đến nay vẫn chƣa có phƣơng thức diệt trừ triệt để nên mỗi khi bệnh nấm tóc xuất hiện ngƣời dân thƣờng cào và nhổ loại nấm này đi kết hợp với sử dụng thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ cho các khu vực lân cận. Sau đây là một số loại thuốc bảo vệ thực vật thƣờng xuyên đƣợc các hộ dân sử dụng khi khảo sát tại vùng nghiên cứu (bảng 3.1).
Bảng 3.1. Một số loại thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sử dụng ở Tân Cƣơng
TT Tên thuốc Hoạt chất Dạng thuốc Trị sâu, bệnh
1 Actador
100WP Imidacloprid >96% Bột hòa nƣớc Nấm, khô vằn
2 Reasegant
3.6EC Abamectin 3,6% Nhũ dầu Bọn chích hút, bọ xít
3 Secsaigon
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 40
4 Alfathrin 5EC
Alpha - cypermethrin (>90%)
Nhũ dầu Sâu cuốn lá nhỏ
5 Javidan
100WP Imidacloprid >96% Bột hòa nƣớc Rầy
6 Chlorphos 500EC Chlorpyrifos Ethyl 475 g/l + Lambda- cyhalothrin 25g/l Nhũ dầu Rầy 7 Wavotox 585 EC Chlorpyrifos Ethyl 530g/l + Cypermethrin 55g/l
Nhũ dầu Sâu rầy, bọ cánh tơ
8 Serpal Super
600EC
Chlorpyrifos Ethyl 500g/l +
Cypermethrin 100g/l
Nhũ dầu Sâu đục thân
9 Anvado
100WP Imidacloprid >96% Bột hòa nƣớc Rầy, bọ cánh tơ
10 Conphai 10WP Imidacloprid >96% Bột hòa nƣớc Sâu rầy
11 Kola 700WO Imidacloprid >96% Bột hòa tan Rầy xanh
12 Sokupi 0.5SL Matrine Dung dịch Sâu, rầy
13 Valivithaco 5WP
Validamycin A
>40% Bột hòa nƣớc Sâu rầy
Tất cả 13 loại thuốc BVTV thƣờng xuyên đƣợc sử dụng tại vùng nghiên cứu đều
nằm trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sử dụng ở Việt Nam (theo Thông tƣ số 36/2011/TT-BNNPTNT ngày 20 tháng 05 năm 2011 của Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) [1]. Trong số các thuốc BVTV trên chỉ có Reasegant 3.6 EC và Sokupi 0.5 LS là dòng thuốc trừ sâu sinh học đƣợc sử dụng. Các thuốc trừ
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 41
sâu hóa học đƣợc sử dụng thì có đến 5/11 loại thuốc có hoạt chất Imidacloprid và Actardor 100WP là loại thuốc đƣợc sử dụng phổ biến nhất.
3.2. Một số tính chất cơ bản trong đất nghiên cứu
Một số tính chất cơ bản của đất nghiên cứu đƣợc trình bày trong bảng 3.2. Bảng 3.2. Một số tính chất đất thí nghiệm
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị trung bình
Dung trọng g/cm3 1,34 OM % 3,62 pHKCl 4,14 Nts % 0,24 Pts % 0,12 Kts % 0,37 Ndt (NH4 + ) mg/100g đất 9,43 Pdt mg/100g đất 4,60 Kdt mg/100g đất 5,16 TPCG Cát % 65,2 Limon % 3,42 Sét % 31,38
Kết quả xác định cho thấy dung trọng của mẫu trung bình là 1,34 g/cm3, theo những số liệu của Bondarev (1995) thì những giá trị này tƣơng ứng với loại đất đƣợc coi là thích hợp với đại bộ phận cây trồng [18].
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 42
Hàm lƣợng chất hữu cơ trung bình trong các mẫu phân tích khá cao (3,62 %). Theo thang đánh giá về chất hữu cơ trong đất của Lê Văn Tiềm, 1998 [9] cho thấy đất có hàm lƣợng chất hữu cơ trung bình khá. Với kết quả này đất thì trồng chè Tân Cƣơng có khả năng duy trì sản xuất bền vững [43].
Giá trị pH trung bình là 4,14 khá phù hợp với đặc tính sinh trƣởng của cây chè (môi trƣờng pH thích hợp cho trồng chè là 4,5 đến 5,0).
Hàm lƣợng N và P tổng số (N tổng số trung bình là 0,24 %; P tổng số trung bình là 0,12 %) trong đất nghiên cứu ở mức giàu (theo thang đánh giá của Hội khoa học đất Việt Nam, 2000) [9]. Tuy nhiên, hàm lƣợng K tổng số trong đất nghiên cứu ở mức nghèo do điều kiện khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm, mƣa nhiều quá trình phong hóa các khoáng có chứa K xảy ra mạnh, K rất dễ bị rửa trôi.
Hàm lƣợng N dễ tiêu tại đất nghiên cứu đều ở giàu (9,43 mg/100g). Tuy nhiên, hàm lƣợng P và K dễ tiêu (P dễ tiêu là 4,06 mg/100g; K dễ tiêu là 5,16 mg/100g) lại ở mức nghèo [9].
3.3. Ảnh hƣởng của việc sử dụng hóa chất BVTV hóa học Actardor 100 WP tới khu hệ vi sinh vật đất khu hệ vi sinh vật đất
Actardor 100WP là hóa chất BVTV hóa học với hoạt chất Imidacloprid (>96%) đƣợc thƣơng mại hóa năm 1991 và đƣợc sử dụng rộng rãi cho mục đích bảo vệ thực vật. Mặc dù ứng dụng hoạt chất Imidacloprid đã đƣợc phổ biến trong canh tác nông nghiệp nhƣng tác động của chúng với cộng đồng vi sinh vật đất đã không đƣợc đánh giá đầy đủ. Một vài nghiên cứu về ảnh hƣởng của Imidacloprid trên cộng đồng vi sinh vật đất đã cho thấy tác dụng phụ của thuốc trừ sâu này tới các nhóm khác nhau của các vi khuẩn đất [35].
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 43
3.3.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng Actardor 100WP tới thành phần vi sinh vật tổng số số
3.3.1.1. Ảnh hưởng của Actardor 100WP tới số lượng vi khuẩn tổng số
Kết quả phân tích số lƣợng vi khuẩn đƣợc trình bày ở bảng 3.3. Bảng 3.3. Số lƣợng vi khuẩn tổng số trong các mẫu đất TN1
(106 CFU/g đất)
Công thức 0 ngày 5 ngày 10 ngày 20 ngày 30 ngày 60 ngày
CT0 7,96 7,74 7,35 6,73 6,54 6,12
CT1 7,96 6,93 6,97 7,05 7,13 6,44
CT2 7,96 6,80 6,51 6,96 6,25 6,31
CT3 7,96 6,07 6,13 6,72 6,33 5,71
Kết quả phân tích cho thấy việc sử dụng Actardor 100WP đã có ảnh hƣởng nhất định đến vi khuẩn trong đất và đƣợc thể hiện qua hình 3.1.
Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 44
Hình 3.1. Số lƣợng vi khuẩn tổng số trong TN1 bổ sung Actardor 100WP
Trong mẫu đối chứng CT0 sự suy giảm vi khuẩn tổng số có thể do sự suy giảm của hàm lƣợng các chất hữu cơ trong đất (chỉ bổ sung phân bón và chất hữu cơ khi bắt đầu thí nghiệm).
Trong CT1 vi khuẩn giảm trong 10 ngày đầu thí nghiệm do tác động của hoạt chất Imidacloprid và có xu hƣớng tăng lên trong ngày thứ 20 đến 30. Đến ngày thứ 60 thì vi khuẩn trở về mức khá cân bằng với mẫu đối chứng. Điều này chứng tỏ với mức sử dụng hóa chất BVTV Actardor 100WP ở mức khuyến cáo chỉ ức chế vi khuẩn trong thời gian ngắn, sau đó có tác động kích thích vi khuẩn sau 20-30 ngày và ổn định sau 60 ngày sử dụng.
Trong CT2 với liều lƣợng cao gấp 5 lần mức khuyến cáo thì vi khuẩn tổng số giảm so với mẫu đối chứng trong 20 ngày đầu thí nghiệm do tác động ức chế của