Luận án Ảnh hưởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Chlorpyrifos Ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính Enzyme Cholinesterase ở cá lóc (Channa Striata) - Nguyễn Văn Toàn

CHưƠNG 1: GIỚI THIỆU . 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài . 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu. 3

1.3 Nội dung nghiên cứu. 3

1.4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu . 4

1.5 Ý nghĩa của luận án. 4

1.6 Điểm mới của luận án . 4

2 CHưƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 5

2.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. 5

2.1.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới. 5

2.1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long. 7

2.1.2.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam .7

2.1.2.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.9

2.2 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trường và các yếu tố ảnh hưởng. 11

2.2.1 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trường. 11

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến dư lượng thuốc BVTV trong môi trường. 12

2.3 Dư lượng thuốc BVTV trong môi trường đất, nước . 15

2.3.1 Dư lượng thuốc BVTV trong môi trường đất . 15

2.3.2 Dư lượng thuốc BVTV trong môi trường nước. 16

2.4 Độc tính của thuốc BVTV và ảnh hưởng khi phối trộn. 16

2.4.1 Độc tính của thuốc BVTV . 16

2.4.2 Ảnh hưởng của sự hỗn hợp thuốc BVTV đến độc tính của thuốc BVTV. 18

2.5 Tổng quan về enzyme cholinesterase và các yếu tố ảnh hưởng đến enzyme . 20

2.5.1 Sơ lược về Cholinesterase. 20viii

2.5.2 Cơ chế ảnh hưởng của thuốc BVTV đến ChE. 22

2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính Cholinesterase. 24

2.5.3.1 Nhiệt độ .24

2.5.3.2 Giới tính và tuổi .25

2.5.3.3 Giữa các bộ phận trong cơ thể .25

2.5.3.4 Điều kiện trữ mẫu .25

2.5.4 Phương pháp tái kích hoạt enzyme ChE bằng 2-PAM và pha loãng mẫu. 26

2.5.4.1 Các phương pháp tái kích hoạt đối với ChE .26

2.5.4.2 Ý nghĩa của áp dụng kỹ thuật tái kích hoạt phục hồi ChE .27

2.5.5 Những nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến sử dụng ChE . 29

2.6 Giới thiệu về cá lóc (Channa striata). 35

2.6.1 Phân loại. 35

2.6.2 Phân bố và phát triển. 35

2.7 Giới thiệu về hai hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl được sử dụng

trong nghiên cứu . 36

2.7.1 Hoạt chất Fenobucarb . 36

2.7.2 Hoạt chất Chlorpyrifos ethyl. 37

2.8 Giới thiệu vùng nghiên cứu trong khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV . 40

3 CHưƠNG 3: PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 42

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu. 42

3.2 Sinh vật thí nghiệm . 42

3.3 Vật tư, thiết bị và hóa chất sử dụng. 42

3.3.1 Vật tư và thiết bị. 42

3.3.2 Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng cho thí nghiệm . 43

3.3.3 Hóa chất sử dụng để phân tích ChE. 44

3.4 Phương pháp nghiên cứu. 44ix

3.4.1 Nội dung 1: Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác

lúa ở ĐBSCL. 44

3.4.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos

ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm. 45

3.4.3 Nội dung 3: Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của phối trộn thuốc BVTV

Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc ngoài đồng ruộng . 47

3.5 Xử lý mẫu và phân tích ChE, tái kích hoạt . 48

3.6 Tính hoạt tính ChE, tỷ lệ ức chế và xử lý kết quả. 50

3.6.1 Xác định hoạt tính ChE. 50

3.6.2 Xác định tỷ lệ ức chế:. 50

3.6.3 Xác định tỷ lệ tái kích hoạt ChE: . 50

3.6.4 Xử lý kết quả. 51

4 CHưƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 53

4.1 Nội dung 1: Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở

Đồng bằng sông Cửu Long. 53

4.1.1 Các loại thuốc sử dụng trên đồng ruộng ở các vùng nghiên cứu. 53

4.1.1.1 Các loại thuốc trừ côn trùng sử dụng ở vùng nghiên cứu .54

4.1.1.2 Các loại thuốc trừ bệnh sử dụng ở vùng nghiên cứu.56

4.1.1.3 Các loại thuốc trừ cỏ sử dụng ở vùng nghiên cứu.57

4.1.1.4 Các loại thuốc trừ ốc sử dụng ở vùng nghiên cứu.57

4.1.1.5 Các loại thuốc trừ chuột và thuốc điều hòa sinh trưởng.58

4.1.2 Tần suất và liều lượng thuốc BVTV sử dụng trong canh tác lúa. 58

4.1.2.1 Tần suất phun thuốc BVTV trong canh tác lúa .58

4.1.2.2 Liều lượng sử dụng thuốc BVTV .61

4.2 Nội dung 2: Ảnh hưởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và

Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm . 63

4.2.1 Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phơi nhiễm thuốc BVTV . 63x

4.2.2 Nồng độ thuốc Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong bố trí thí nghiệm . 65

4.2.3 Ảnh hưởng của phối trộn hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE

ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm . 66

4.2.4 Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phục hồi trong nước máy. 76

4.2.5 Phục hồi ChE trong nước máy sau khi phơi nhiễm với Chlorpyrifos ethyl,

Fenobucarb và hỗn hợp hai hoạt chất này trong điều kiện phòng thí nghiệm. 77

4.2.6 Khả năng tái kích hoạt ChE sau khi xử lý bằng 2-PAM của hỗn hợp hai hoạt

chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb trong điều kiện phòng thí nghiệm. 80

4.3 Nội dung 3: Ảnh hưởng của sử dụng phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl

và Fenobucarb cho lúa đến ChE ở cá lóc sống trên ruộng lúa . 86

4.3.1 Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm . 86

4.3.2 Nồng độ Fenobucarb, Chloryrifos Ethyl trong nước ruộng sau khi phun thuốc .

. 88

4.3.3 Ảnh hưởng của sử dụng Bascide 50EC (hoạt chất Fenobucarb) và Mondeo

60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) cho lúa đến ChE trong não cá lóc sống trên

ruộng . 89

4.3.4 Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc trên đồng ruộng . 93

4.3.4.1 Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc bằng 2PAM khi phun

Mondeo 60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) trên ruộng lúa.93

4.3.4.2 Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc bằng 2PAM và pha loãng

khi phun hỗn hợp thuốc Bascide 50EC (hoạt chất Fenobucarb) và Mondeo

60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) .95

4.3.5 Đánh giá tổng hợp ảnh hưởng của Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl lên cá lóc

. 97

4.3.6 Đề xuất khả năng áp dụng đo ChE để cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV. 98

5 CHưƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT. 102

5.1 Kết luận . 102

5.2 Đề xuất. 103

 

pdf191 trang | Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 488 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Ảnh hưởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Chlorpyrifos Ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính Enzyme Cholinesterase ở cá lóc (Channa Striata) - Nguyễn Văn Toàn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
và 2013 lần lƣợt là 7,4, 7,1 và 7,9 lần/vụ, cao hơn rất nhiều so với nghiên cứu ở vùng Hậu Giang và trung bình các vùng nghiên cứu của nghiên cứu này. Nhƣ vậy, kết quả nghiên cứu trong luận án này cho thấy có giảm thấp hơn các nghiên cứu gần đây. Trung bình các vùng nghiên cứu, số lần phun thuốc đƣợc phân theo các mức độ thấp hơn 5 lần/vụ, 5 - 6 lần/vụ, 7 - 8 lần/vụ và hơn 9 lần/vụ lần lƣợt chiếm tỷ lệ 7,6%, 55,8%, 31,1% và 5,5%. Qua đó cho thấy tần suất phun thuốc ở các mức 5 - 6 lần/vụ và 7 - 8 lần/vụ chiếm tỷ lệ rất cao, chiếm hơn 85% số hộ đƣợc phỏng vấn (Bảng 4.2). Kết quả cũng chỉ rỏ 2 tỉnh Long An và Đồng Tháp phun thuốc ở mức từ 5-6 lần/vụ (lần lƣợt đạt 80,0% và 60,3%) nhƣng 2 tỉnh Tiền Giang và Hậu Giang phun ở mức cao hơn, từ 7-8 lần/vụ (lần lƣợt đạt 52,9% và 46,0%). Bảng 4.2: Tỷ lệ % theo nhóm tần suất phun ở các vùng nghiên cứu Tần suất phun Tỷ lệ (%) Long An Tiền Giang Đồng Tháp Hậu giang TB vùng nghiên cứu <5 lần/vụ 13,3 0,8 8,1 6,0 7,6 5-6 lần/vụ 80,0 35,1 60,3 33,3 55,8 7-8 lần/vụ 6,7 52,9 30,4 46,0 31,1 >9 lần/vụ 0,0 11,2 1,2 14,7 5,5 Nghiên cứu của Nguyễn Phan Nhân và ctv., (2015) cho thấy đa số nông dân phun thuốc ở tần suất từ 7-8 lần/vụ (chiếm 49 – 63%), kế đến là tần suất 5-6 lần/vụ (chiếm 22 – 32%), các mức phun dƣới 5 lần/vụ và cao hơn 9 lần/vụ chiếm tỷ lệ thấp. Pham Van Toan (2011) cho rằng đa số nông dân phun thuốc ở mức 8 lần/vụ, cao hơn rất nhiều so với trung bình các vùng nghiên cứu của tác giả. Trung bình một vụ lúa chỉ khoảng 100 ngày, trong giai đoạn đầu mới gieo sạ và giai đoạn cuối (gần thu hoạch) thuốc không đƣợc phun. Nếu tính cho 10 ngày đầu và 10 ngày cuối không phun thuốc thì bình quân khoảng 10-15 ngày ngƣời dân phun thuốc cho lúa một lần. Nhiều loại thuốc có thời gian bán rã khá lâu nhƣ Fenobucarb (28 ngày ở pH 2, 16,9 ngày ở pH 9 – Tomlin, 1994), Chlorpyrifos ethyl (1,5 ngày ở pH 8; 100 ngày ở pH 7 – Howard et al., 1992) nên thuốc chƣa bị phân hủy hết hay hiệu lực gây hại chƣa hết thì lại có thuốc khác đƣợc sử dụng. Do đó những sinh vật 61 sống trên ruộng lúa có thể sẽ luôn trong tình trạng bị phơi nhiễm thuốc BVTV nếu có sức chịu đựng cao; những sinh vật có sức chịu đựng thấp sẽ chết. 4.1.2.2 Liều lượng sử dụng thuốc BVTV So với liều chỉ dẫn ghi trên nhãn thuốc, kết quả phỏng vấn cho thấy trong vùng nghiên cứu có 3,6% lần sử dụng thấp hơn liều chỉ dẫn, 42,7% lần sử dụng bằng liều chỉ dẫn và 53,7% lần sử dụng cao hơn chỉ dẫn. Nhƣ vậy, đa số hộ phỏng vấn (96,4%) sử dụng thuốc ở liều bằng hoặc cao hơn hƣớng dẫn và cho rằng phun ở liều lƣợng cao hơn hƣớng dẫn thì hiệu quả diệt trừ sâu bệnh sẽ tăng cao, giảm số lần phun, không tốn chi phí phun lại. Kết quả tƣơng tự khi xét riêng theo từng tỉnh nhƣng 2 tỉnh Long An và Hậu Giang thì xu hƣớng sử dụng ở liều lƣợng bằng hƣớng dẫn (50,0% - 76,7%) còn 2 tỉnh Tiền Giang và Đồng Tháp thì có xu hƣớng sử dụng ở liều lƣợng cao hơn liều chỉ dẫn (61,1% - 72,3%) (Bảng 4.3). Bảng 4.3: Liều lƣợng sử dụng thuốc BVTV ở các vùng nghiên cứu (tỷ lệ %) Liều lƣợng phun Long An Tiền Giang Đồng Tháp Hậu giang TB vùng nghiên cứu Ít hơn liều chỉ dẫn 0,7 10,7 0,4 3,3 3,6 Bằng liều chỉ dẫn 50,0 16,9 38,5 76,7 42,7 Cao hơn liều chỉ dẫn 49,3 72,3 61,1 20,0 53,7 Dasgupta et al. (2007) cho thấy ở ĐBSCL có đến 97% nông dân sử dụng thuốc BVTV cao hơn liều khuyến cáo. Theo Bùi Thị Nga và Võ Xuân Hùng (2012) thì có hơn 52% nông dân phun ở liều cao hơn hƣớng dẫn và gần 48% sử dụng bằng hƣớng dẫn. Theo Phạm Văn Toàn (2013) ngƣời dân thƣờng sử dụng thuốc với liều lƣợng cao hơn so với chỉ dẫn ghi trên nhãn thuốc. Phần còn lại, mặc dù họ sử dụng theo liều hƣớng dẫn nhƣng họ dễ dàng tăng liều nếu lần phun xịt đầu tiên không hiệu quả. Khi phun thuốc BVTV ở liều lƣợng cao hơn hoặc thấp hơn hƣớng dẫn cũng đều ảnh hƣởng đến sự tiêu diệt các loài sâu bệnh. Sử dụng thuốc BVTV liều cao hơn chỉ dẫn vừa làm hao phí thuốc vừa làm tăng nguy cơ tồn dƣ thuốc trong môi trƣờng và gây độc cho sinh vật. Phun thuốc thấp hơn chỉ dẫn sẽ làm cho sâu bệnh không chết hết; những con còn sống sót sẽ tăng nguy cơ kháng thuốc của sâu bệnh và muốn tiêu diệt thì phải tăng liều sử dụng. Tần suất phun cao kết hợp với liều phun cao hơn chỉ dẫn sẽ làm tăng nguy cơ ô nhiễm và ảnh hƣởng của thuốc đến sinh vật. 62 Qua phỏng vấn cho thấy đa số nông dân phối trộn 2 hay nhiều loại thuốc khi sử dụng nhằm đạt hiệu quả diệt trừ sâu bệnh cao và giảm công phun xịt trên cùng một diện tích. Trung bình các vùng nghiên cứu có đến 88,6% số nông hộ phối trộn các loại thuốc với nhau trƣớc khi phun xịt (Bảng 4.4). Bảng 4.4: Tỷ lệ (%) phối trộn thuốc BVTV trƣớc khi phun ở các vùng nghiên cứu Liều lƣợng phun Long An Tiền Giang Đồng Tháp Hậu giang Toàn vùng nghiên cứu Số hộ phỏng vấn 300 242 247 150 939 Số hộ phối trộn 280 216 227 109 832 Tỷ lệ (%) 93,3 89,3 91,9 72,7 88,6 Việc phối trộn các loại thuốc BVTV với nhau có thể làm giảm, tăng hay không thay đổi độc tính của thuốc đối với sâu bệnh gây hại (Trần Văn Hai, 2005). Nếu các loại thuốc có cơ chế tác động khác nhau thì khi phối trội có thể làm cho nhiều cơ quan, chức năng khác nhau của sinh vật bị ảnh hƣởng cùng lúc và sức khỏe của sinh vật bị ảnh hƣởng nghiêm trọng hơn (mục 2.4.2). Ngoài ra, nếu các chất khác nhau có hiệu lực gây độc ở các thời gian phơi nhiễm khác nhau thì sẽ làm cho sinh vật bị ảnh hƣởng lâu dài vì vừa hết bị tác động của thuốc này lại bắt đầu bị tác động của thuốc khác (Zeliger, 2008). Do đó, kết quả điều tra về sự phối trộn các loại thuốc BVTV trƣớc khi phun là rất đáng đƣợc quan tâm. Tóm lại, kết quả nghiên cứu ở nội dung 1 nhận thấy các thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Chlorpyrifos ethyl (gốc lân hữu cơ) và Fenobucarb (gốc Carbamate) đƣợc sử dụng khá phổ biến và các loại thuốc này có độ độc cao, cùng cơ chế tác động là gây ức chế hoạt tính ChE ở sinh vật (mục 2.7) nên đƣợc chọn làm các nguồn gây độc trong các thí nghiệm ở nội dung 2 và 3. Cũng qua nghiên cứu nội dung 1 này, nông dân thƣờng phối trộn các thuốc BVTV với nhau (trung bình các vùng nghiên cứu 88,6%) khi phun nhằm giảm chi phí và thƣờng phun ở liều lƣợng bằng (42,7%) hoặc cao hơn (53,7%) liều lƣợng hƣớng dẫn ghi trên nhãn thuốc. Đây là cơ sở để thực hiện nội dung 2 và 3 nhằm xem xét, đánh giá tác động riêng lẻ và phối trộn của 2 hoạt chất chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb lên hoạt tính ChE ở não cá lóc đồng điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng. 63 4.2 Nội dung 2: Ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm 4.2.1 Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phơi nhiễm thuốc BVTV  Nhiệt độ Nhiệt độ buổi sáng (6:00 – 6:30) dao động từ 24,8±0,1 0C đến 26,5±0,1 0C và nhiệt độ buổi chiều (14:00 – 14:30) dao động từ 26,9±0,3 0C đến 28,9±0,2 0C (Bảng 4.5). Hệ thống thí nghiệm bố trí trong nhà thí nghiệm có mái che nên nhiệt độ khá ổn định và nhiệt độ trung bình buổi tuy có dao động giữa các nghiệm thức nhƣng khác biệt thƣờng không quá 1,0 0C và khoảng 2,0 0C giữa buổi sáng và buổi chiều. Trong giới hạn sinh thái, nhiều sinh vật sẽ tăng trao đổi chất khi nhiệt độ tăng (Qin and Fast, 1997; Liu et al., 2000; Lermen et al., 2004). Khi gia tăng nhiệt độ làm tăng quá trình trao đổi chất ở cá và nếu quá trình này xảy ra trong môi trƣờng có tồn tại độc chất thì sẽ làm tăng lƣợng độc chất xâm nhập vào cơ thể (Jimenez et al., 1987; Murty, 1988; Baer et al., 2002; Tsui and Wang, 2004). Ở cá lóc, khi nhiệt độ tăng từ 24oC lên 34oC đã làm gia tăng sự ức chế enzyme ChE (p<0,05) do phơi nhiễm hoạt chất Diazinon (Cong et al., 2006). Trong nghiên cứu này, chênh lệch nhiệt độ giữa các nghiệm thức rất nhỏ nên ảnh hƣởng không đáng kể đến sự ức chế hoạt tính ChE của cá lóc khi tiếp xúc với thuốc BVTV.  Oxy hoà tan Oxy hoà tan (DO) khác biệt ít giữa các nghiệm thức. DO buổi sáng có xu hƣớng cao hơn buổi chiều; buổi sáng dao động từ 4,0±0,2 mg/L đến 4,7±0,1 mg/L; buổi chiều dao động từ 3,7±0,1 mg/L đến 4,4±0,2 mg/L (Bảng 4.5). DO chênh lệch giữa các buổi và trong cùng buổi không quá 1,0 mg/L. Ngƣỡng cho phép DO lý tƣởng cho các loài thủy sinh vật là 5 mg/L (Connie, 1997). Hàm lƣợng DO trong thí nghiệm này gần với DO lý tƣởng, phù hợp cho sinh sống và phát triển của cá lóc. Ngoài ra, cá lóc là loài hô hấp khí trời bắt buộc (Vivekanandan, 1977) nên có thể sống đƣợc ở điều kiện DO thấp nhờ hoạt động đớp khí trời. DO buổi chiều thấp hơn DO buổi sáng là do nhiệt độ buổi chiều cao hơn buổi sáng. DO phụ thuộc vào nồng độ CO2 trong nƣớc, độ mặn, áp suất riêng phần, đặc biệt phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ môi trƣờng; nhiệt độ càng tăng thì sự bảo hòa oxy trong môi trƣờng nƣớc càng giảm (Christopher, 2005). Nghiên cứu của Cong et al., (2006) cho thấy trong môi trƣờng có Diazinon thì sự biến động DO (dao 64 động từ 2,1 – 8,0 mg/L) không ảnh hƣởng đến mức độ sự ức chế enzyme ChE của cá lóc. Do đó sự biến động thấp của DO trong thí nghiệm này tác động không đáng kể đến sự ức chế enzyme ChE ở cá lóc khi phơi nhiễm thuốc BVTV. Bảng 4.5: Các yếu tố môi trƣờng trong thí nghiệm Nghiệm thức Nhiệt độ (0C) Oxy hòa tan (mg/L) pH Sáng Chiều Sáng Chiều Sáng Chiều ĐC 25,6±0,2 28,3±0,5 4,2±0,1 4,0±0,1 7,4±0,1 7,5±0,1 1% Fenobucarb 25,3±0,2 27,4±0,4 4,2±0,1 3,9±0,2 7,5±0,1 7,5±0,1 2% Fenobucarb 26,0±0,2 28,6±0,4 4,0±0,2 3,8±0,2 7,4±0,1 7,5±0,1 5% Fenobucarb 25,7±0,1 28,7±0,3 4,4±0,2 3,9±0,2 7,5±0,1 7,5±0,1 10% Fenobucarb 24,8±0,1 26,9±0,3 4,4±0,1 4,0±0,1 7,5±0,1 7,4±0,1 1% Chlorpyrifos ethyl 26,2±0,2 28,1±0,5 4,4±0,1 3,9±0,1 7,8±0,1 7,7±0,1 2% Chlorpyrifos ethyl 25,6±0,3 27,5±0,5 4,5±0,1 4,3±0,1 7,8±0,1 7,7±0,1 5% Chlorpyrifos ethyl 26,1±0,2 28,3±0,4 4,3±0,1 4,0±0,1 7,8±0,1 7,7±0,1 10% Chlorpyrifos ethyl 25,9±0,2 28,1±0,4 4,4±0,1 4,1±0,1 7,8±0,1 7,7±0,1 1% Hỗn hợp 26,0±0,2 27,2±0,3 4,2±0,1 3,9±0,1 7,8±0,1 7,7±0,1 2% Hỗn hợp 25,1±0,2 26,7±0,5 4,7±0,1 4,4±0,2 7,7±0,1 7,6±0,1 5% Hỗn hợp 26,5±0,1 28,9±0,2 4,1±0,1 3,7±0,1 7,8±0,0 7,7±0,1 10% Hỗn hợp 25,7±0,2 27,2±0,4 4,5±0,1 4,3±0,1 7,7±0,0 7,7±0,1  Giá trị pH Giá trị pH trung bình tuy có sự khác biệt giữa các nghiệm thức và giữa hai buổi nhƣng không quá 0,5 đơn vị. Cụ thể, pH buổi sáng và buổi chiều dao động từ 7,4±0,1 đến 7,5±0,1 (Bảng 4.5). Khoảng pH trong thí nghiệm này nằm trong giới hạn sinh thái thích hợp cho cá lóc sinh sống và phát triển (pH từ 7,0 – 8,0, www.fishbase.org). Hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đều bền ở pH thấp và trung tính, ở pH cao thời gian bán rã diễn ra nhanh hơn. Cụ thể, thời gian bán rả của Chlorpyrifos ethyl trong nƣớc là 1,5 ngày (ở pH 8, nhiệt độ 250C) đến 100 ngày (ở pH trung tính, nhiệt độ 150C) (Racke, 1993). Fenobucarb có thời gian bán rã ở 20 o C là 28 ngày ở pH = 2; 16,9 ngày ở pH = 9 và 2,06 ngày ở pH =10 (Tomlin, 1994). Do đó, trong thí nghiệm này, pH cao hơn trung tính nên có thể ảnh hƣởng đến thời gian bán rã của cả 2 loại thuốc trên. Nhìn chung nhiệt độ, DO và pH trong thí nghiệm này đều nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của cá. Sự ổn định các yếu tố pH, DO và nhiệt độ giữa 65 các nghiệm thức sẽ làm cho thí nghiệm mang tính đồng nhất cao về mặt môi trƣờng nên tác động đồng đều đến sự ức chế ChE. 4.2.2 Nồng độ thuốc Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong bố trí thí nghiệm Kết quả phân tích cho thấy ở nghiệm thức đối chứng, Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl đều dƣới ngƣỡng phát hiện (NPH). Ở các nghiệm thức đơn chất, nồng độ Fenobucarb sau khi chuẩn bị bằng 86,0 – 96,9% nồng độ lý thuyết; nồng độ Chlorpyrifos ethyl sau khi bố trí đạt từ 77,8% - 119,9% nồng độ lý thuyết. Ở các nghiệm thức hỗn hợp, nồng độ Fenobucarb thực tế đạt từ 96,4% - 109,9% nồng độ lý thuyết; nồng độ Chlorpyrifos ethyl bằng 82,4% - 96,3% nồng độ lý thuyết. Tại thời điểm 96 giờ bố trí, nồng độ thuốc Fenobucarb dạng đơn chất giảm từ 71,5-83,9% so với nồng độ thực sau khi bố trí và giảm từ 87,2% - 100% đối với đơn chất Chlorpyrifos ethyl. Ở dạng hỗn hợp, tỷ lệ giảm nồng độ thuốc mạnh hơn dao động từ 69,1% - 87,0% đối với Fenobucarb và từ 79,9-88,4% đối với Chlorpyrifos ethyl (Bảng 4.6). Bảng 4.6: Nồng độ Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong thí nghiệm Nghiệm thức Nồng độ thuốc BVTV (g/L) Nồng độ lý thuyết khi chuẩn bị Nồng độ thực tế sau khi chuẩn bị Nồng độ thực tế 96 giờ sau phơi nhiễm ÐC Fenobucarb 0,00 <NPH < NPH Chlorpyrifos ethyl 0,00 < NPH < NPH 1% Fenobucarb 36,00 31,20 5,40 2% Fenobucarb 72,00 68,40 11,00 5% Fenobucarb 180,00 175,00 49,90 10% Fenobucarb 360,00 351,60 69,90 1% Chlorpyrifos ethyl 0,27 0,21 < NPH 2% Chlorpyrifos ethyl 0,54 0,47 0,06 5% Chlorpyrifos ethyl 1,36 1,63 0,14 10% Chlorpyrifos ethyl 2,70 2,48 0,29 1% Hỗn hợp Fenobucarb 36,00 39,90 5,30 Chlorpyrifos ethyl 0,27 0,26 0,04 2% Hỗn hợp Fenobucarb 72,00 76,70 10,00 Chlorpyrifos ethyl 0,54 0,48 0,08 5% Hỗn hợp Fenobucarb 180,00 191,60 59,20 Chlorpyrifos ethyl 1,36 1,12 0,13 66 10% Hỗn hợp Fenobucarb 360,00 350,11 52,40 Chlorpyrifos ethyl 2,70 2,29 0,46 NPH Fenobucarb = 0,3 g/L, NPH Chlorpyrifos ethyl = 0,03 g/L Nồng độ Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl sau khi chuẩn bị dao động xung quanh giá trị nồng độ lý thuyết. Mặc dù không đúng nhƣ nồng độ lý thuyết nhƣng vẫn phù hợp với thiết kế nồng độ tăng theo 1, 2, 5 và 10% LC50-96 giờ của từng loại thuốc đối với cá lóc trong thí nghiệm này. 4.2.3 Ảnh hƣởng của phối trộn hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm Kết quả phân tích phƣơng sai cho thấy đơn chất Fenobucarb, Chlorpyrifos ethyl, thời gian phơi nhiễm có ảnh hƣởng đến hoạt tính ChE (p<0,05). Tuy nhiên, sự tƣơng tác giữa hai nhân tố Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl ảnh hƣởng không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) đến hoạt tính ChE trong não cá lóc. Nói cách khác, đơn chất Fenobucarb, Chlorpyrifos ethyl và thời gian phơi nhiễm ảnh hƣởng mạnh đến ChE của cá lóc còn sự tác động hỗn hợp giữa 2 đơn chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl thì ảnh hƣởng không đáng kể (Bảng 4.7). Bảng 4.7: Bảng phân tích phƣơng sai xem xét tác động của Fenobucarb, Chlorpyrifos ethyl và thời gian phơi nhiễm tác động đến hoạt tính ChE Nguồn tác động SS df MS F P Fenobucarb 663,8 4 165,9 46,5 0,00 Chlorpyrifos ethyl 50,4 4 12,6 3,5 0,01 Thời gian phơi nhiễm 16,0 1 16,0 4,5 0,04 Fenobucarb*Chlorpyrifos ethyl 30,8 4 7,7 2,2 0,07 Fenobucarb*Thời gian phơi nhiễm 310,6 4 77,7 21,7 0,00 Chlorpyrifos ethyl*Thời gian phơi nhiễm 98,4 4 24,6 6,9 0,00 Fenobucarb*Chlorpyrifos ethyl*Thời gian phơi nhiễm 48,8 4 12,2 3,4 0,01 SS: Tổng bình phương, MS: Trung bình bình phương Sự ảnh hƣởng của các dạng đơn chất và phối trộn của Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl đƣợc thể hiện qua việc nghiên cứu ở 4 mức nồng độ 1%, 2%, 5% và 10%LC50-96 giờ. 67  Ở nồng độ 1% LC50 – 96 giờ Kết quả nghiên cứu cho thấy ở nghiệm thức Chlorpyryfos ethyl, tỷ lệ ức chế ChE tối đa là 6,6% ở thời điểm 60 giờ (Hình 4.6). Tỷ lệ ức chế ở tất cả các thời điểm đều khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test); hay nói cách khác ở nồng độ 1% LC50-96 giờ, Chlorpyrifos ethyl không thấy ảnh hƣởng nghiêm trọng (NOEC – No Observed Effect Concentration) đến ChE ở cá lóc. Ngƣợc lại, tỷ lệ ức chế ChE ở nghiệm thức Fenobucarb cao nhất trong 96 giờ phơi nhiễm là 16,1% ở thời điểm 1 giờ sau khi tiếp xúc thuốc và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05, Dunnet test) so với đối chứng và nồng độ 1% LC50-96 giờ của Fenobucarb là nồng độ thấp nhất trong thí nghiệm thấy đƣợc sự ảnh hƣởng (LOEC - Lowest Observed Effect Concentration) đến ChE cá lóc (Hình 4.6). Ở các thời điểm thu mẫu còn lại, tỷ lệ ức chế ChE đều thấp và khác biệt không có khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test). Thôøi gian sau khi phôi nhieãm (giôø) 0 1 12 24 36 48 60 72 96 Ty û le ä ö ùc ch eá ho aït tí nh C ho lin es te ra se (% ) -20 0 20 40 60 80 100 1% Chlorpyrifos Ethyl 1% Fenobucarb 1% HH (Chlor + Feno) a a a b b a a b a a a a a a a a a ab a a a a a ab a a ab* * * * Hình 4.6: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt chất theo thời gian ở mức nồng độ 1% LC50 - 96 giờ. Trong cùng thời điểm phơi nhiễm, các đường có cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05, Duncan test) và dấu * chỉ khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05; Dunnet test) so với đối chứng. 68 Tƣơng tự, ở nghiệm thức hỗn hợp giữa hoạt chất Chlorpyrifos và Fenobucarb thì tỷ lệ ức chế cao nhất là 18,7% và có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p<0,05, Dunnet test) ở thời điểm 1, 48 và 96 giờ với tỷ lệ ức chế lần lƣợt là 18,7%, 9,6% và 12,8%. Nồng độ này của hỗn hợp (tƣơng đƣơng 0,27 µg/L Chlorpyrifos ethyl + 36,3 µg/L Fenobucarb) đƣợc xem là nồng độ thấp nhất thấy đƣợc sự ảnh hƣởng (LOEC) đến ChE cá lóc. Ở cùng thời điểm 1 giờ sau khi tiếp xúc với thuốc, tỷ lệ ức chế ở 3 nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl, Fenobucarb và hỗn hợp lần lƣợt là 5,2%, 16,1% và 18,7% và nghiệm thức hỗn hợp khác biệt có ý nghĩa thống kê so với Chlorpyrifos ethyl (p<0,05, Duncan test) nhƣng không khác biệt so với Fenobucarb. Tƣơng tự ở thời điểm 48 giờ, tỷ lệ ức chế ở 3 nghiệm thức thuốc lần lƣợt là -8,9% (không ức chế), - 0,7% (không ức chế) và 9,6% và nghiệm thức hỗn hợp khác biệt có ý nghĩa thống kê so với Chlorpyrifos ethyl (p<0,05, Duncan test) nhƣng không khác biệt so với Fenobucarb.  Ở mức nồng độ 2% LC50 – 96 giờ Ở nồng độ 2% LC50 – 96 giờ, Chlorpyrifos ethyl tác động đến ChE cá lóc khác biệt so với đối chứng (p<0,05, Dunnet test) ở thời điểm 60 giờ với tỷ lệ ức chế 20,0% và đây là nồng độ thấp nhất của Chlorpyrifos ethyl thấy đƣợc sự ảnh hƣởng (LOEC) đến ChE cá lóc (Hình 4.7). Ở tất cả thời điểm còn lại (0, 1, 12, 24, 36, 48, 72 và 96 giờ), tỷ lệ ức chế ChE do Chlorpyrifos ethyl không khác khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test). Ở nghiệm thức Fenobucarb, tỷ lệ ức chế ChE cao nhất là 22,2% so với đối chứng ở thời điểm 1 giờ (p<0,05, Dunnet test) nhƣng các thời điểm còn lại (12, 24, 36, 48, 60, 72 và 96 giờ) đều khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test). Tƣơng tự, ở nghiệm thức hỗn hợp thì tỷ lệ ức chế cao ChE khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p<0,05, Dunnet test) ở 2 thời điểm 1 giờ và 60 giờ, lần lƣợt đạt 27,3% và 21,9% (Hình 4.7). Kết quả này tƣơng tự nhƣ tác động của hỗn hợp thuốc ở mức nồng độ 1% LC50-96 giờ lên hoạt tính ChE của cá lóc nhƣng tỷ lệ ức chế cao hơn. Các thời điểm còn lại (12, 24, 36, 48, 72 và 96 giờ), tỷ lệ ức chế ChE đều không khác biệt so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test). 69 Thôøi gian sau khi phôi nhieãm (giôø) 0 1 12 24 36 48 60 72 96 T yû le ä ö ùc ch eá ho aït tí nh C ho lin es te ra se (% ) -20 0 20 40 60 80 100 2% Chlorpyrifos Ethyl 2% Fenobucarb 2% HH (Chlor + Feno) a a a a a b * a a b b ab a a ab b c a b a a b a b ab a a a ** * Hình 4.7: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt chất theo thời gian ở mức nồng độ 2% LC50 - 96 giờ. Trong cùng thời điểm phơi nhiễm, các đường có cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05, Duncan test) và dấu * chỉ khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05; Dunnet test) so với đối chứng. Ở cùng thời điểm 1 giờ sau khi tiếp xúc với thuốc, tỷ lệ ức chế ở 3 nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl, Fenobucarb và hỗn hợp lần lƣợt là 0,1%, 22,2% và 27,3% và không có sự khác biệt giữa nghiệm thức Fenobucarb và hỗn hợp (p>0,05, Duncan test) nhƣng khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl (p<0,05, Duncan test). Ở thời điểm 60 giờ, tỷ lệ ức chế ở 3 nghiệm thức trên lần lƣợt là 20,0%, 5,7% và 21,9% và không có sự khác biệt giữa nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl và hỗn hợp (p>0,05, Duncan test) nhƣng khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức Fenobucarb (p<0,05, Duncan test). Nhƣ vậy, ở nghiệm thức hỗn hợp, thời điểm lúc 1 giờ tác động đến ChE có xu hƣớng giống sự tác động của Fenobucarb nhƣng ở thời điểm 60 giờ thì có cơ chế tác động giống nhƣ Chlorpyrifos ethyl. 70  Ở nồng độ 5% LC50 – 96 giờ Khác với nồng độ 1% và 2% LC50 – 96 giờ, sự ức chế ChE ở mức nồng độ 5% LC50 - 96 giờ thể hiện khá rõ. Cả 3 nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl, Fenobucarb và hỗn hợp đều có khác biệt so với đối chứng nhƣng thể hiện rõ nhất ở 2 nghiệm thức Fenobucarb và hỗn hợp. Cụ thể, Fenobucarb gây ảnh hƣởng cao đến ChE cá lóc, đặc biệt là giai đoạn từ 1 - 12 giờ nhƣng sau đó giảm dần theo thời gian. Tỷ lệ ức chế ở các thời điểm 1, 12, 24, 36 giờ so với đối chứng lần lƣợt là 46,4%, 50,6%, 36,9% và 30,2% (p<0,05, Dunnet test) (Hình 4.8). Các thời điểm còn lại, ChE giảm và khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test). Ở nghiệm thức đơn Chlorpyrifos ethyl thì tỷ lệ ức chế ChE tăng dần theo thời gian và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p<0,05, Dunnet test) ở các thời điểm 24, 48 và 60 giờ, lần lƣợt đạt 19,4%, 22,2% và 22,0% rồi sau đó giảm dần. Cụ thể ở các thời điểm 1, 12, 24, 36, 48, 60, 72 và 96 giờ, tỷ lệ ức chế ChE lần lƣợt đạt 6,2%, 10,3%, 19,4%, 11,8%, 22,2%, 22,0%, 4,9% và 11,2% (Hình 4.8). Thôøi gian sau khi phôi nhieãm (giôø) 0 1 12 24 36 48 60 72 96 T yû le ä ö ùc ch eá ho aït tí nh C ho lin es te ra se (% ) -40 -20 0 20 40 60 80 5% Chlorpyrifos Ethyl 5% Fenobucarb 5% HH (Chlor + Feno) a b b b b a a a a a a a a b b b b a a a ab ab ab a * * * * * * * * * a a a Hình 4.8: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt chất theo thời gian ở mức nồng độ 5%LC50 - 96 giờ. Trong cùng thời điểm phơi nhiễm, các đường có cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05, Duncan test) và dấu * chỉ khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05; Dunnet test) so với đối chứng. 71 Ở nghiệm thức hỗn hợp, tỷ lệ ức chế ChE giai đoạn từ 1 – 36 giờ có xu hƣớng giống sự tác động của đơn chất Fenobucarb nhƣng giai đoạn 48 – 96 giờ có xu hƣớng giống sự tác động của đơn chất Chlorpyrifos ethyl. Cụ thể ở thời điểm 1 giờ, tỷ lệ ức chế ChE đạt cao nhất là 50%, sau đó giảm dần ở các thời điểm 12, 24, 36 giờ, lần lƣợt đạt 46,1%, 37,1% và 31,6% và đều khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p<0,05, Dunnet test) (Hình 4.8). Giai đoạn từ 48 – 96 giờ, khác với nghiệm thức đơn Fenobucarb là ChE phục hồi nhanh và không khác biệt so với đối chứng, tỷ lệ ức chế ChE ở nghiệm thức hỗn hợp vẫn tiếp tục suy giảm nhƣng có xu hƣớng giống tác động của đơn chất Chlorpyrifos ethyl, tỷ lệ ức chế ChE lần lƣợt ở các thời điểm 48, 60, 72 và 96 giờ lần lƣợt là 14,8%, 12,8%, -4,2% và 13,4% và đều khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05, Dunnet test). Ở thời điểm 1 giờ, tỷ lệ ức chế ChE so với đối chứng ở 3 nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl, Fenobucarb và hỗn hợp lần lƣợt là 6,2%, 46,4% và 50,0% và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05, Duncan test) khi so sánh giữa 3 nghiệm thức. Tƣơng tự, ở thời điểm 12 giờ, tỷ lệ ức chế ChE lần lƣợt đạt 22,2%, 50,6% và 46,1%. Nhƣ vậy ở giai đoạn 1 -12 giờ, tỷ lệ ức chế ChE ở 2 nghiệm thức Fenobucarb và hỗn hợp có xu hƣớng giống nhau, tỷ lệ ức chế cao và khác biệt rõ, cao hơn từ 4- 8 lần so với tỷ lệ ức chế ở nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl. Thời điểm 24, 36 giờ thì tỷ lệ ức chế ChE ở 2 nghiệm thức Fenobucarb và hỗn hợp bắt đầu suy giảm nhƣng vẫn khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl (p<0,05, Duncan test) nhƣng khác biệt giảm do tỷ lệ ức chế ChE ở nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl bắt đầu tăng. Ngƣợc lại, ở thời điểm 48 giờ, tỷ lệ ức chế ở 3 nghiệm thức lần lƣợt là 22,2%, 0,14% và 14,8% và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05, Duncan test) khi so sánh giữa 3 nghiệm thức. Tƣơng tự, ở thời điểm 60 giờ thì tỷ lệ ức chế ChE ở 3 nghiệm thức lần lƣợt là 22,0%, - 0,3% và 12,8% và không có sự khác biệt giữa Chlorpyrifos ethyl và hỗn hợp nhƣng so với Fenobucarb thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05, Duncan test). Nhƣ vậy, ở giai đoạn từ 48 – 60 giờ thì tỷ lệ ức chế ChE ở 2 nghiệm thức Chlorpyrifos ethyl và hỗn hợp có xu hƣớng giống nhau, tỷ lệ ức chế cao và khác biệt rõ so với tỷ lệ ức chế ChE ở nghiệm thức Fenobucarb. 72  Ở nồng độ 10

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_an_anh_huong_cua_su_dung_ket_hop_thuoc_bao_ve_thuc_vat.pdf
Tài liệu liên quan