Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

125
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những nghiên cứu của đề tài góp thêm vào cơ sở dữ liệu về ảnh hưởng của một số hóa chất bảo vệ thực vật đến tính đa dạng của vi sinh vật đất ở vùng nghiên cứu và làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ở địa phương.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Tuyến ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN VI SINH VẬT ĐẤT TRỒNG CHÈ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Tuyến ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN VI SINH VẬT ĐẤT TRỒNG CHÈ Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Nguyễn Xuân Cự
Hà Nội 2012 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô, cũng như sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến PGS. TS. Nguyễn Xuân Cự và ThS. Trần Thị Tuyết Thu, những người đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. Xin gởi lời tri ân nhất của tôi đối với những điều mà thầy, cô đã dành cho tôi. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong bộ môn Môi trường Đất Khoa Môi trường Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người đã không ngừng động viên, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh. Hà Nội, tháng 12 năm 2012
H ọc viên thực hiện Nguy ễn Văn Tuyến
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BVTV Bảo vệ thực vật C Các bon CFU Đơn vị hình thành khuẩn lạc GDP Tổng thu nhập quốc dân HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật Kts Kali tổng số Kdt Kali dễ tiêu N Nitơ Nts Nitơ tổng số Ndt Nitơ dễ tiêu NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn OM Hàm lượng chất hữu cơ tổng số Pdt Phốt pho dễ tiêu pH Độ chua Pts Phốt pho tổng số TPCG Thành phần cơ giới USD Đô la Mỹ VSV Vi sinh vật MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................................5 MỞ ĐẦU.......................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................3 1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật...........................................................................3 1.1.1. Khái niệm và phân loại hóa chất BVTV.....................................................................3 1.1.2. Thực trạng sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật..........................................................5 8080808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080 8080808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080 8080808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080 808080808080808080808080808080808080808080801.1.3. Tồn lưu và chuyển hóa của hóa chất BVTV trong môi trường.........................................................................................9 Không khí có thể dễ dàng bị ô nhiễm bởi HCBVTV dễ bay hơi, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng. Ở các vùng nhiệt đới, khoảng 90 % HCBVTV phốt pho hữu cơ có thể bay hơi nhanh hơn. Các thuốc diệt cỏ cũng bị bay hơi nhất là trong quá trình phun thuốc. ....9 Hình 1.1. Sự chuyển hóa của hóa chất BVTV trong môi trường..........................................11 Bảng 1.2. Thời gian tồn lưu của một số hóa chất BVTV trong môi trường..............................13 1.2. Vi sinh vật trong đất........................................................................................................15 1.2.1. Thành phần và sự đa dạng của các VSV đất..........................................................15 Bảng 1.3. Phân loại vi khuẩn theo hình thái.............................................................................15 Bảng 1.4. Các nhóm vi khuẩn theo đặc điểm dinh dưỡng.......................................................17 1.2.2. Vai trò của vi sinh vật đất.........................................................................................19 1.2.3. Sự phân bố của sinh vật trong đất...........................................................................20 Bảng 1.5. Số lượng VSV ở một số loại đất khác nhau.............................................................21 Bảng 1.6. Thành phần và số lượng VSV trong một số loại đất ở Việt Nam............................21 Bảng 1.7. Sự phân bố VSV theo chiều sâu trong đất...............................................................23 1.2.4. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới phân bố vi sinh vật đất.........................24 Hình 1.2. Ảnh hưởng của yếu tố khí hậu tới vi sinh vật đất [5].............................................25
1.3. Tác động của hóa chất BVTV tới VSV đất.....................................................................26 Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất........................................27 1.4. Một số tính chất cơ bản của HCBVTV sử dụng trong thí nghiệm.................................32 1.4.1. Tính chất cơ bản của Actardor 100 WP..................................................................32 Hình 1.3. Công thức cấu tạo của hoạt chất Imidacloprid......................................................32 Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid.............................................................................32 1.4.2. Tính chất cơ bản của Reasegant 3.6 EC................................................................34 Hình 1.4. Công thức cấu tạo của hoạt chất Abamectin........................................................34 Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin.............................................................................34 CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................36 2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................................36 2.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................................36 2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu.................................................................................36 2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa..............................................................................36 2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới .......................................................36 Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm.........................................................................................37 2.2.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm....................................................38 2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu.......................................................................................39 CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................................................40 3.1. Tình hình sử dụng đất và sản xuất chè tại vùng nghiên cứu.........................................40 3.1.1. Tình hình sử dụng đất tại Tân Cương.....................................................................40 3.1.2. Tình hình sản xuất chè ở Tân Cương.....................................................................40 3.1.3. Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Tân Cương......................................................41 Bảng 3.1. Một số loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Tân Cương.............................41 3.2. Một số tính chất cơ bản trong đất nghiên cứu...............................................................43
Bảng 3.2. Một số tính chất đất thí nghiệm................................................................................43 3.3. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV hóa học Actardor 100 WP tới khu hệ vi sinh vật đất.............................................................................................................................45 3.3.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng Actardor 100WP tới thành phần vi sinh vật tổng số ............................................................................................................................................46 Bảng 3.3. Số lượng vi khuẩn tổng số trong các mẫu đất TN1................................................46 Hình 3.1. Số lượng vi khuẩn tổng số trong TN1 bổ sung Actardor 100WP..........................47 Bảng 3.4. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất TN1 ..................................................................48 Hình 3.2. Số lượng xạ khuẩn ở thí nghiệm 1 bổ sung Actardor 100WP..............................49 Bảng 3.5. Số lượng nấm ở các mẫu đất thí nghiệm 1..............................................................50 Hình 3.3. Số lượng nấm ở các công thức trong TN1 bổ sung Actardor 100WP..................51 3.3.2. Ảnh hưởng của việc sử dụng Actardor 100 WP tới sinh khối vi sinh vật .............52 Bảng 3.6. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................52 Hình 3.4. Tổng C trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1..................................................54 Bảng 3.7. Tổng N trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................55 Hình 3.5. Tổng Nitơ trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1..............................................56 3.4. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV sinh học Reasegant 3.6EC tới VSV trong đất...........................................................................................................................................58 3.4.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất Reasegant 3.6 EC tới thành phần vi sinh vật tổng số..........................................................................................................................58 Bảng 3.8. Số lượng vi khuẩn tổng số trong mẫu đất thí nghiệm 2...........................................58 Hình 3.6. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới vi khuẩn tổng số........................59 Bảng 3.9. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất trong TN2 .........................................................60 Hình 3.7. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới xạ khuẩn....................................61 Bảng 3.10. Số lượng nấm ở các mẫu đất trong TN2................................................................62 Hình 3.8. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới nấm tổng số...............................63
3.4.2. Ảnh hưởng của việc sử dụng Reasegant 3.6 EC tới sinh khối vi sinh vật ...........63 Bảng 3.11. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 2......................................64 Hình 3.9. Tổng C trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2..........................................................65 Bảng 3.12. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2...........................................................65 Hình 3.10. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2........................................................67 3.5. Đề xuất sau nghiên cứu..................................................................................................67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................71 PHỤ LỤC...................................................................................................................................76
DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................................5 MỞ ĐẦU.......................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................3 Bảng 1.2. Thời gian tồn lưu của một số hóa chất BVTV trong môi trường..............................13 Bảng 1.3. Phân loại vi khuẩn theo hình thái.............................................................................15 Bảng 1.4. Các nhóm vi khuẩn theo đặc điểm dinh dưỡng.......................................................17 Bảng 1.5. Số lượng VSV ở một số loại đất khác nhau.............................................................21 Bảng 1.6. Thành phần và số lượng VSV trong một số loại đất ở Việt Nam............................21 Bảng 1.7. Sự phân bố VSV theo chiều sâu trong đất...............................................................23 Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất........................................27 Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid.............................................................................32 Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin.............................................................................34 CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................36 2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................................36 2.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................................36 Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm.........................................................................................37 CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................................................40 Bảng 3.1. Một số loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Tân Cương.............................41 Bảng 3.2. Một số tính chất đất thí nghiệm................................................................................43 Bảng 3.3. Số lượng vi khuẩn tổng số trong các mẫu đất TN1................................................46 Bảng 3.4. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất TN1 ..................................................................48 Bảng 3.5. Số lượng nấm ở các mẫu đất thí nghiệm 1..............................................................50 Bảng 3.6. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................52 Bảng 3.7. Tổng N trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................55
Bảng 3.8. Số lượng vi khuẩn tổng số trong mẫu đất thí nghiệm 2...........................................58 Bảng 3.9. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất trong TN2 .........................................................60 Bảng 3.10. Số lượng nấm ở các mẫu đất trong TN2................................................................62 Bảng 3.11. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 2......................................64 Bảng 3.12. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2...........................................................65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................71 PHỤ LỤC...................................................................................................................................76
DANH MỤC HÌNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................................5 MỞ ĐẦU.......................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................3 1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật...........................................................................3 Hình 1.1. Sự chuyển hóa của hóa chất BVTV trong môi trường..........................................11 Bảng 1.2. Thời gian tồn lưu của một số hóa chất BVTV trong môi trường..............................13 1.2. Vi sinh vật trong đất........................................................................................................15 Bảng 1.3. Phân loại vi khuẩn theo hình thái.............................................................................15 Bảng 1.4. Các nhóm vi khuẩn theo đặc điểm dinh dưỡng.......................................................17 Bảng 1.5. Số lượng VSV ở một số loại đất khác nhau.............................................................21 Bảng 1.6. Thành phần và số lượng VSV trong một số loại đất ở Việt Nam............................21 Bảng 1.7. Sự phân bố VSV theo chiều sâu trong đất...............................................................23 Hình 1.2. Ảnh hưởng của yếu tố khí hậu tới vi sinh vật đất [5].............................................25 1.3. Tác động của hóa chất BVTV tới VSV đất.....................................................................26 Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất........................................27 1.4. Một số tính chất cơ bản của HCBVTV sử dụng trong thí nghiệm.................................32 Hình 1.3. Công thức cấu tạo của hoạt chất Imidacloprid......................................................32 Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid.............................................................................32 Hình 1.4. Công thức cấu tạo của hoạt chất Abamectin........................................................34 Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin.............................................................................34 CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................36 2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................................36 2.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................................36 Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm.........................................................................................37
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................................................40 3.1. Tình hình sử dụng đất và sản xuất chè tại vùng nghiên cứu.........................................40 Bảng 3.1. Một số loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Tân Cương.............................41 3.2. Một số tính chất cơ bản trong đất nghiên cứu...............................................................43 Bảng 3.2. Một số tính chất đất thí nghiệm................................................................................43 3.3. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV hóa học Actardor 100 WP tới khu hệ vi sinh vật đất.............................................................................................................................45 Bảng 3.3. Số lượng vi khuẩn tổng số trong các mẫu đất TN1................................................46 Hình 3.1. Số lượng vi khuẩn tổng số trong TN1 bổ sung Actardor 100WP..........................47 Bảng 3.4. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất TN1 ..................................................................48 Hình 3.2. Số lượng xạ khuẩn ở thí nghiệm 1 bổ sung Actardor 100WP..............................49 Bảng 3.5. Số lượng nấm ở các mẫu đất thí nghiệm 1..............................................................50 Hình 3.3. Số lượng nấm ở các công thức trong TN1 bổ sung Actardor 100WP..................51 Bảng 3.6. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................52 Hình 3.4. Tổng C trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1..................................................54 Bảng 3.7. Tổng N trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................55 Hình 3.5. Tổng Nitơ trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1..............................................56 3.4. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV sinh học Reasegant 3.6EC tới VSV trong đất...........................................................................................................................................58 Bảng 3.8. Số lượng vi khuẩn tổng số trong mẫu đất thí nghiệm 2...........................................58 Hình 3.6. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới vi khuẩn tổng số........................59 Bảng 3.9. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất trong TN2 .........................................................60 Hình 3.7. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới xạ khuẩn....................................61 Bảng 3.10. Số lượng nấm ở các mẫu đất trong TN2................................................................62 Hình 3.8. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới nấm tổng số...............................63 Bảng 3.11. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 2......................................64
Hình 3.9. Tổng C trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2..........................................................65 Bảng 3.12. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2...........................................................65 Hình 3.10. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2........................................................67 3.5. Đề xuất sau nghiên cứu..................................................................................................67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................71 PHỤ LỤC...................................................................................................................................76
Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè MỞ ĐẦU Việt Nam là nước sản xuất nông nghiệp, với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm rất thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng tạo điều kiện tốt cho sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng. Do vậy việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh giữ vững an ninh lương thực quốc gia vẫn là một biện pháp quan trọng và chủ yếu. Cùng với phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật được kì vọng là yếu tố quan trọng để đảm bảo cho một vụ mùa bội thu. Tuy nhiên, do các loại hóa chất bảo vệ thực vật thường là các chất hoá học có độc tính cao nên mặt trái của chúng là rất độc hại với sức khoẻ con người và là một đối tượng có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường sinh thái nếu không được quản lý chặt chẽ và sử dụng đúng cách. Trên thực tế, việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật chỉ một phần là tác dụng trực tiếp còn lại đến 50% là thất thoát vào môi trường, nhất là môi trường đất. Do đó, chúng là tác nhân quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất. Hệ vi sinh vật đất là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới khả năng chuyển hóa và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời thực hiện chức năng duy trì sự sống trong đất. Việc nghiên cứu về sự phân bố, động thái của vi sinh vật đất, tìm kiếm những chủng mạnh, vừa có hoạt tính sinh học cao vừa phù hợp với điều kiện sinh thái là một trong những hướng đi đúng đắn nhằm thực hiện định hướng phát triển nền nông nghiệp bền vững. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề ô nhiễm đất đã ảnh hưởng không nhỏ đến khu hệ vi sinh vật trong đất, làm thay đổi theo chiều hướng tiêu cực đối với chất lượng đất. Là một trong những nước xuất khẩu chè lớn trên thế giới, nước ta có rất nhiều vùng chè đặc sản như Thái Nguyên, Phú Thọ, Lâm Đồng…. Các vùng chè này không chỉ được biết đến với hương vị chè của địa phương mà còn được biết đến vì Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 1
Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè kĩ thật thâm canh cây chè cao. Hóa chất bảo vệ thực vật đã trở thành một yếu tố không thể thiếu để đảm bảo năng suất chè của các vùng thâm canh cao này. Tuy nhiên hóa chất bảo vệ thực vật là một trong những nhân tố gây ô nhiễm môi trường do bị lạm dụng, thiếu kiểm soát hoặc dùng sai. Nhiều mặt tiêu cực của hóa chất bảo vệ thực vật đã bộc lộ như gây ô nhiễm nguồn nước và đất; để lại dư lượng trên nông sản, gây độc cho người và nhiều loài động vật máu nóng; gây mất cân bằng trong tự nhiên; làm giảm tính đa dạng sinh học, xuất hiện nhiều loại dịch hại mới, tạo tính chống thuốc của dịch hại và làm đảo lộn các mối quan hệ giữa các loài sinh vật trong hệ sinh thái, gây bùng phát và tái phát dịch bệnh [15]. Hiện nay, tình hình dịch hại ngày càng phát triển mạnh với nhiều loài sâu bệnh đột biến kháng thuốc nên mức độ sử dụng và chủng loại hóa chất bảo vệ thực vật ngày càng cao. Chúng ta vẫn luôn nhận thức được ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đối với môi trường sinh thái nói chung cũng như vi sinh vật đất nói riêng, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng cụ thể ra sao thì chưa có nhiều nghiên cứu đặc biệt là trong các đất trồng chè. Do đó đề tài “Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè” được thực hiện. Những nghiên cứu của đề tài góp thêm vào cơ sở dữ liệu về ảnh hưởng của một số hóa chất bảo vệ thực vật đến tính đa dạng của vi sinh vật đất ở vùng nghiên cứu và làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ở địa phương. Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 2
Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.1. Khái niệm và phân loại hóa chất BVTV 1.1.1.1. Khái niệm hóa chất BVTV Hóa chất dùng trong công tác BVTV bao gồm các hóa chất trừ sâu, diệt nấm, diệt cỏ, diệt chuột… đều được mang tên chung là thuốc BVTV hay nông dược. Theo Điều lệ quản lý thuốc BVTV (Ban hành kèm theo Nghị định số 58/2002/NĐ CP ngày 03/6/2002 của Chính phủ), thuốc BVTV là các chế phẩm có nguồn gốc từ hóa chất, thực vật, động vật, VSV và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại cho tài nguyên thực vật [25]. 1.1.1.2. Phân loại hóa chất BVTV Việc phân loại hóa chất BVTV có thể thực hiện theo nhiều cách: phân loại theo đối tượng phòng trừ (thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh…) hoặc phân loại theo gốc hóa học (nhóm clo hữu cơ, nhóm lân hữu cơ…). Các loại hóa chất BVTV có nguồn gốc khác nhau thì tính độc và khả năng gây độc khác nhau. Dựa vào đặc điểm hóa học, các hóa chất BVTV thường được sử dụng thuộc các nhóm sau [15]: Nhóm thuốc thảo mộc: có độ độc cấp tính cao nhưng nhanh phân hủy trong môi trường. Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 3
Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè Nhóm clo hữu cơ: DDT, 666... nhóm này có độ độc cấp tính tương đối thấp nhưng tồn lưu lâu trong môi trường, gây độc mãn tính nên nhiều sản phẩm bị cấm hoặc hạn chế sử dụng. Nhóm lân hữu cơ: Parathinon Methyl (Vofatox), Bi58... độ độc cấp tính của các loại thuốc thuộc nhóm này tương đối cao nhưng nhanh phân hủy trong cơ môi trường hơn so với nhóm clo hữu cơ. Nhóm cacbamat: Mipcin, Bassa, Sevin…là thuốc được dùng rộng bởi vì thuốc tương đối rẻ tiền, hiệu lực cao, độ độc cấp tính tương đối cao nhưng khả năng phân hủy nhanh tương tự nhóm lân hữu cơ. Nhóm Pyrethoide (Cúc tổng hợp): Decis, Sherpa, Sumicidine… nhóm này dễ bay hơi và nhanh phân hủy trong môi trường. Các hợp chất Pheromone: Là những hóa chất đặc biệt do sinh vật tiết ra để kích thích hành vi của những sinh vật khác cùng loài. Các chất điều hòa sinh trưởng côn trùng (Nomolt, Applaud…) là những chất được dùng để biến đổi sự phát triển của côn trùng. Chúng ngăn cản côn trùng biến thái hoặc kích thích sự trưởng thành từ rất sớm. Các hợp chất này rất ít độc với người và môi trường. Nhóm thuốc trừ sâu vi sinh (Dipel, Thuricide, Xentari, NPV....): Rất ít độc với người và các sinh vật không phải là dịch hại. Ngoài ra còn có nhiều chất có nguồn gốc hóa học khác, một số sản phẩm từ dầu mỏ được dùng làm thuốc trừ sâu. Để thể hiện mức độ độc của mỗi loại thuốc người ta sử dụng chỉ số gây độc cấp tính LD50 hay còn gọi là liều gây chết trung bình căn cứ thử nghiệm trên thỏ hoặc chuột bạch. Chỉ số LD50 càng thấp thì thuốc càng độc và ngược lại chỉ số LD50 càng cao thì thuốc càng ít độc. Ví dụ như LD50 của Furadan (Carbofuran) bằng 814 Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 4
Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè mg/kg là thuốc rất độc, chỉ số của Trebon (Ethofenprox) là 21,440 mg/kg nên thuốc ít độc hơn. Căn cứ vào chỉ số LD50 người ta chia các thuốc BVTV ra thành 4 cấp độc từ I đến IV: Cấp I rất độc, cấp II độc, cấp III độc trung bình và cấp IV tương đối ít độc. Để nhận biết, người ta in băng màu trên nhãn thuốc biểu thị cấp độc (bảng 1.1). Bảng 1.1. Phân nhóm độc chất HCBVTV tại Việt Nam LD50 (chuột) qua miệng LD50 (chuột) qua da Mức độ độc Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng và ký hiệu màu (mg/kg) (ml/kg) (mg/kg) (ml/kg) Ia, Ib. Rất độc 4000 Vạch màu xanh lam IV. Ít độc “Cẩn thận” Vạch màu xanh lá cây Nguồn: Cục BVTV [25]. 1.1.2. Thực trạng sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.2.1. Thực trạng sử dụng HCBVTV trên thế giới Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 5
Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè Trước thế kỷ XX, theo một số triết gia cổ đại cho biết thì việc sử dụng HCBVTV đã có từ xa xưa qua việc dùng lá cây dải xuống chỗ nằm để tránh côn trùng đốt. Tài liệu của Hassall mô tả việc sử dụng các chất vô cơ để tiêu diệt các loại côn trùng đã có từ thời Hy Lạp cổ đại, con người cũng đã biết sử dụng các loài cây độc và lưu huỳnh trong tro núi lửa để trừ sâu bệnh [7], [44]. Giữa thế kỷ XVI người Trung Quốc đã biết dùng các chất thạch tín sau đó là Nicotin chiết xuất từ cây thuốc lá để bảo vệ cây trồng [17]. Cuối thế kỷ XIX các HCBVTV đã được sử dụng rộng rãi nhưng biện pháp hoá học lúc này vẫn chưa có vai trò đáng kể trong sản xuất nông nghiệp. Từ đầu thế kỷ XX đến năm 1960, HCBVTV hữu cơ ra đời làm thay đổi vai trò của biện pháp hoá học trong sản xuất nông nghiệp. Thuốc trừ nấm thuỷ ngân hữu cơ đầu tiên ra đời vào năm 1913; tiếp theo là các thuốc trừ nấm lưu huỳnh rồi đến các nhóm khác. DDT đã được Zeidler tìm ra tại Thuỵ Sỹ năm 1924 [15]. Hàng loạt HCBVTV ra đời sau đó: hợp chất phốt pho hữu cơ đã được phát minh năm 1942 [7], clo hữu cơ (19401950) và các hoá chất cacbamat (19451950). Hoá chất trừ cỏ xuất hiện muộn hơn, năm 1945 chất diệt cỏ carbamat lần đầu tiên được phát hiện ở Anh. Biện pháp hoá học bị khai thác ở mức tối đa, từ cuối những năm 1950 những hậu quả xấu của HCBVTV gây ra cho con người và môi trường được phát hiện [15]. Từ năm 19601980, việc lạm dụng HCBVTV đã để lại những hậu quả rất xấu cho môi trường và sức khoẻ con người. Trong nhân dân tư tưởng sợ hãi, không dám dùng HCBVTV xuất hiện; thậm chí có người cho rằng cần loại bỏ không dùng HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp [15]. Chính vì điều này các nhà khoa học đã đầu tư nghiên cứu các loại HCBVTV mới an toàn hơn đối với môi trường và sức khoẻ con người. Nhiều HCBVTV mới ra đời như hoá chất trừ cỏ mới; các Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18 Trang 6