Luận văn Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè

ất, nơi nào có chất hữu cơ VSV tập trung sinh sản tại nơi đó. Khi đất được cày xới, chất hữu cơ phân bố đều hơn, nên sinh vật cũng phân bố đều hơn. Mỗi đới khí hậu có lớp thực vật đặc trưng như: ở vùng cực chủ yếu là tảo, địa y và rêu với nhóm VSV phát triển chủ yếu là nấm rễ; còn ở vùng ôn đới chủ yếu phát triển nhóm các cây hạt trần, lá kim, rụng lá theo mùa, nhóm VSV phát triển chủ yếu là nấm. Vùng nhiệt đới có khu hệ động thực vật, VSV phong phú. Trừ nhóm VSV phân hủy xenlulo, phần lớn các nhóm VSV khác phát triển vào mùa mưa mạnh hơn mùa khô. Động thái của VSV dao động rất lớn trong ngày, giờ, phụ thuộc từng mùa khác nhau. Động thái của 5)ông qua ving của yếu tố khí hậu tới sinh vật đấtXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXVSV phụ thuộc nhiều vào khí hậu, thời tiết đặc biệt là các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm (hình 2). Đa số VSV hoạt động mạnh ở nhiệt độ: 22 - 30o. VSV phát triển mạnh ở độ ẩm từ 50 - 70 % so với độ trữ ẩm cực đại [19]. Nhìn chung VSV ở càng gần rễ càng phong phú. Ở vùng gần bề mặt rễ có tới 65 - 70% số lượng VSV vùng rễ cây; VSV gần sát rễ chiếm 15 - 25%, còn VSV xa rễ chỉ chiếm 5 - 10% (Rovira, 1956). Theo các nghiên cứu của Protocob (1982) đối với cây yến mạch và cây thuốc lá, cho thấy số VSV sát bề mặt rễ nhiều gấp hàng nghìn lần so với ở cách rễ 20 cm [19]. Hình 1.2. Ảnh hưởng của yếu tố khí hậu tới vi sinh vật đất [5] Ở Việt Nam, vào mùa xuân, mùa đông và mùa thu mật độ VSV ban ngày nhiều hơn ban đêm, vào mùa hạ thì ngược lại.VSV tổng số trong đất đạt 107 - 109 CFU/g đất vào tháng 3 - 5 (nhiệt độ đất khoảng 23oC - 25oC). Khi nhiệt độ không khí tăng lên 30oC, trời khô hanh, không thích hợp cho sự phát triển của VSV [19]. Lớp phủ thực vật có ảnh hưởng gián tiếp hoặc trực tiếp tới khu hệ sinh vật đất thông qua tác động đến các yếu tố môi trường như tạo bóng mát, bảo vệ đất, độ hút nước và chất dinh dưỡng; phương thức trực tiếp bằng cách cung cấp thức ăn, tiết ra các chất tiết tại vùng rễ. Bao quanh mỗi hệ rễ của loài cây riêng biệt có khu hệ sinh vật riêng biệt như: quanh rễ cây họ đậu luôn có các vi khuẩn cố định nitơ và phân giải protein, quanh rễ cây hòa thảo có vi khuẩn phân giải tinh bột và lên men đường. Bên cạnh đó ngay ở mỗi thời kì sinh trưởng và phát triển của cây cũng có các nhu cầu dinh dưỡng khác nhau, cũng tiết ra các chất khác nhau, điều này gây ảnh hưởng tới khu hệ sinh vật đặc biệt là khu hệ VSV trong đất. Ví dụ như khi cây còn non thì các xác hữu cơ tạo ra chủ yếu vẫn là các dạng dễ phân hủy có tỉ lệ C/N thấp nên nhóm các vi khuẩn Chromobacterium, Mycobacterium, Pseudomonas phát triển mạnh, khi cây đã già các chất hữu cơ bền vững hơn, tiết ra nhiều lignhin hơnnên nhóm các vi khuẩn sinh nha bào và các nhóm có khả năng phân hủy các chất hữu cơ bền vững như: Bacillus, Asperilluschiếm ưu thế [19]. 1.3. Tác động của hóa chất BVTV tới VSV đất Hóa chất BVTV gây các tác động tới hệ sinh vật đất các tác động ấy có thể bao gồm cả các tác động có lợi và các tác động có hại. Chúng có thể gây ra các tác động có tính trực tiếp, mang tính ngắn hạn và ngay lập tức khu hệ sinh vật đất do các sinh vật trong đất tác dụng với các hóa chất độc hại; hoặc các tác động có thể mang tính gián tiếp do sự thay đổi do các phản ứng hóa học gây ra ảnh hưởng tới môi trường cũng như nguồn thức ăn của các loài sinh vật này. Trong một số trường hợp khi sử dụng hóa chất BVTV chỉ gây ra các tác động mang tính ngắn hạn do sự hồi phục nhanh chóng của quần xã sinh vật đất (Angus và cộng sự, 1999) [36]. Thuốc diệt cỏ và thuốc diệt côn trùng ăn lá thường chỉ có ảnh hưởng nhỏ tới hệ VSV đất trong khi các loại thuốc diệt nấm và thuốc dạng xông khói thường gây các thay đổi đáng kể tới khu hệ sinh vật đất (bảng 1.8) [30]. Ví dụ như thuốc diệt cỏ Glyphosate có khả năng gây kích thích sự ra tăng của các quần thể xạ khuẩn và nấm và làm giảm về số lượng của quần thể vi khuẩn (Araujo và cộng sự, 2003). Thuốc diệt nấm Benomyl tác động bất lợi đến nhóm rễ nấm cộng sinh Mycorrhiza (Smith và cộng sự, 2000) [30]. Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất Hóa chất BVTV Vi sinh vật đất Mức ảnh hưởng tới VSV đất Nguồn tham khảo Hóa chất diệt cỏ Vi khuẩn phản nitrat và nitrat Prosulfuron ức chế N2O và NO được tạo ra bởi vi khuẩn Kinney và cộng sự. 2005 Nấm Mycorrhiza Giảm trong một vài trường hợp Dodd và Jeffries 1989 Protozoa Giảm do sự gia tăng của hàm lượng 2,4- D, simazine, diuron, monuron, cotoran Tăng trong nhóm Prozota có vai trò kích thích sự phát triển của vi khuẩn Gupta. 1994 Hóa chất diệt côn trùng Vi khuẩn Chloryriflos làm giảm về số lượng Pahndey và Singh. 2004) Nấm Chloryriflos làm tăng rõ rệt về số lượng Pahndey và Singh. 2004 Prozoa Diazinon làm tăng quần thể prozoa Ingham và Coleman. 1984 Hóa chất diệt nấm Vi khuẩn phản nitrat và nitrat Mancozeb và Chlorothalonil hạn chế tạo ra N2O và NO Kinney và cộng sự. 2005 Nguồn:[30] Đôi khi các sản phẩm của suy thoái của HCBVTV dưới tác động của vi khuẩn là các chất độc hại hơn so với các chất hóa học ban đầu. Jill Clapperton và cộng sự (2009) đã nghiên cứu sự phân hủy của hai thuốc trừ cỏ ba lá chọn lọc là Mikado và Callisto (tên thương mại ở Châu Âu) và so sánh độc tính của sản phẩm phân hủy với các chất ban đầu [34]. Họ kết luận rằng việc nghiên cứu này là cần thiết để đánh giá khả năng gây độc của các sản phẩm phân hủy sinh học trung gian cũng như các hoạt chất và phụ gia trong công thức thuốc diệt cỏ thương mại ban đầu. Sự đồng thuận chung giữa các nhà sinh thái học đất là chất diệt cỏ thường được sử dụng không ảnh hưởng lớn đến sự đa dạng và chức năng chung của khu hệ vi sinh vật đất [34]. So với thuốc diệt cỏ, những tài liệu nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc diệt nấm và thuốc trừ sâu trên các sinh vật đất vẫn còn ít và chưa đầy đủ. Thuốc diệt nấm và thuốc trừ sâu có xu hướng tác động tiêu cực lớn hơn với các loài động vật đất. Tuy nhiên, các hóa chất này có thể bị phân hủy bởi vi khuẩn trong đất, làm cho việc xử lý sinh học trở thành thực tế. Thuốc trừ sâu cũng bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời và phản ứng hóa học phi sinh học trong đất. Với đủ thời gian, các hệ sinh thái đất có khả năng phục hồi nếu có sự xuất hiện của thuốc diệt nấm và thuốc trừ sâu được áp dụng, mặc dù sự phục hồi có thể mất vài tháng hoặc nhiều năm [28], [38]. Thuốc diệt nấm được sử dụng để ngăn ngừa bệnh nấm như phương pháp điều trị hạt giống, hoặc để điều trị hoặc ngăn chặn một bệnh đặc biệt khi áp dụng trên lá hoặc đất. Việc sử dụng thuốc diệt nấm có khả năng tác dụng phụ tồi tệ nhất của là nó giết chết hầu hết các loại nấm trong đất hoặc xung quanh các hạt giống, trong đó trên thực tế nó có thể bảo vệ cây con từ các tác nhân gây bệnh hoặc đem lại các lợi ích khác. Trong trường hợp xấu nhất, một loại thuốc diệt nấm có thể ngăn chặn nấm rễ có lợi từ rễ cây trồng. Tuy nhiên, nó chỉ tạm ​​thời ức chế (thường 3 - 4 tuần) có tác động nhỏ vào số lượng tổng thể của nấm rễ [28]. Việc sử dụng liên tục và lâu dài của thuốc trừ sâu tác động đến quần thể vi sinh vật vùng rễ tiêu cực hơn so với cả hai thuốc diệt cỏ và thuốc diệt nấm. Một lần nữa, hầu hết các thuốc trừ sâu là nhanh chóng bị phân hủy bởi vi khuẩn trong đất. Chlorpyrifos (Lorsban), một thuốc trừ sâu gây độc thần kinh được sử dụng rộng rãi có thể suy thoái trong vài ngày (20 ngày). Mặc dù chúng có thể tác động lên các vi khuẩn và nấm đất trong suốt thời gian đó nhưng những vi sinh vật có thể phục hồi trong một vài tuần. Tuy nhiên, tác động của thuốc trừ sâu này trên động vật đất có thể liên tục và khó phục hồi [28]. Nói chung, tác động tiêu cực mạnh nhất của thuốc trừ sâu phổ biến hơn trên chu trình nitơ, mà đặc biệt đúng trong đất nhiệt đới. Ví dụ: hoạt chất Imidacloprid trực tiếp ức chế vi khuẩn cố định nitơ với cây đậu xanh. Chlorpyrifos cùng với quinalphos và một số pyrethroid đều được chứng minh là có tác động tiêu cực đến khả năng cố định nitơ của vi khuẩn sống tự do Azospirillum spp. Nhiều trong số các tác dụng phụ khác của thuốc trừ sâu được tìm thấy trong các phương pháp điều trị của hạt giống hoặc đất là gián tiếp. Ví dụ: Xử lý hạt với diazinon, Imidacloprid và lindane làm tăng sự hấp thu photpho của cây trồng [28]. Tuy nhiên, thuốc trừ sâu có thể có lợi cho sự phát triển của vi khuẩn phân hủy cụ thể có thể sử dụng các thành phần phân tử khác nhau của các hóa chất. Trong các quần thể vi sinh vật nước ngọt tiếp xúc với dòng chảy bị ô nhiễm thuốc diệt cỏ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sinh vật sản xuất đã tăng gấp đôi, trong khi các quần thể vi khuẩn Cyanobacteria đã tăng 4,5 lần và Picocyanobacteria tăng gấp 40 lần, mặc dù quần thể sinh vật phù du giảm [38]. Hóa chất bảo vệ thực vật được sử dụng đã tăng lên rất nhiều trong suốt 30 năm qua, ước tính hiện tại của tổng số lượng sử dụng hàng năm trên thế giới vượt quá 1800000 tấn. Khoảng 50% trong số này được sử dụng trong việc bảo vệ cây trồng nông nghiệp (Bradly, 1980). Hóa chất bảo vệ thực vật được sử dụng rộng rãi khắp thế giới để kiểm soát nấm và côn trùng phá hoại cây trồng. Tuy nhiên, các hóa chất nông nghiệp cũng tiêu diệt nhiều loại vi sinh vật có ích (Venkatuaman, 1972; Roger và Kulasonya, 1980) [26]. Hóa chất bảo vệ thực vật ảnh hưởng đến nhiều quá trình khác nhau của vi khuẩn trong đất, ức chế phân hủy và tùy thuộc vào loại và tỷ lệ ứng dụng, có thể làm thay đổi sinh khối về số lượng và chất lượng trong cả thời gian ngắn hạn và dài hạn [26]. Hiệu ứng ngắn hạn liên kết với việc sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu thường liên quan đến rối loạn các chất hóa học và cân bằng sinh học trong đất. Sử dụng thuốc trừ sâu đã ức chế hoạt động của các vi sinh vật cố định nitơ và nitrat hóa từ 4 đến 12 tuần trong đất (Bollen, 1961; Chandra, 1964). Việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu đã có mức khuyến cáo, tuy nhiên vẫn có những ảnh hưởng trực tiếp lâu dài lên các quần thể vi sinh vật và hoạt động của chúng (Wainwright, 1978; Biederbeck và cộng sự, 1987). Một số thuốc bảo vệ thực vật có thể bị phân hủy nhanh hơn trong đất có hàm lượng chất hữu cơ cao, có lẽ vì các hoạt động của vi sinh vật mạnh mẽ hơn (Greaves và cộng sự, 1976) [26]. Có một số báo cáo về độc tính của nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật với vi khuẩn cố định nitơ trong đất canh tác lúa nước (Singh, 1973; Kar và Singh, 1978; Adhikary, 1989; Das và Adhikary, 1996) [26]. Việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu hóa học tổng hợp được cho là có hại cho các vi sinh vật và các dạng sống khác (Wolf, 1977). Sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật có thể làm giảm quần thể vi sinh vật tổng số (Greaves và cộng sự, 1976) mà một số nhà nghiên cứu cho rằng là do giảm tàn dư hữu cơ đầu vào từ kiểm soát cỏ dại (Wainwright, 1978). Fraser và cộng sự (1988) đã tiến hành nghiên cứu thực tế để đánh giá các quần thể vi sinh vật và các hoạt động của chúng theo mô hình cach tác hữu cơ và thông thường. Họ đã quan sát thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể nào được tìm thấy khi đo các đặc tính sinh học do thuốc trừ sâu ở mức thấp. Họ kết hợp với cả phân bón nhưng cũng có ít ảnh hưởng trực tiếp khi đo lường hoạt động của vi sinh vật đất [26]. Xu và Zhang (1997) nghiên cứu các tác động của Methaniclophos được sử dụng rộng rãi kiểm soát dịch hại côn trùng ở cây bông, áp dụng ở các mức 0 - 0.5 - 2.5 - 5 và 10 mg/g đất cho thấy sự tăng trưởng của vi khuẩn, xạ khuẩn Azotobacter bị ức chế, trong khi tăng trưởng nấm được kích thích. Họ cũng nói rằng, nhìn chung, hô hấp đất đã được kích thích, nhưng nó đã cho thấy một xu hướng phức tạp và ảnh hưởng của Methamidophos mạnh mẽ hơn và kéo dài lâu hơn khi liều lượng tăng [26]. Das và Adhikary (1996) thấy rằng các ứng dụng của Sevin, Rogor và Hildan, (thuốc bảo vệ thực vật ở cấp thương phẩm) ở các mức đề nghị (4 kg/ha Sevin và 1.0 l/ha cho Rogor và Hildan) có thể không ảnh hưởng đáng kể sự phát triển của sinh vật đất có lợi. Tuy nhiên, sự gia tăng nồng độ của thuốc trừ sâu ở mức cao có thể ảnh hưởng bất lợi đến sự tăng trưởng của vi sinh vật. Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến vi sinh vật đã không xác định bất kỳ tác động có hại lâu dài về thành phần, số lượng và hoạt động của vi sinh vật ít nhất là ở mức ứng dụng bình thường (Johnen và Frew, 1977) [26]. Những tác động của thuốc bảo vệ thực vật thường thể hiện rõ trong 3 tuần nuôi cấy. Ví dụ như các sinh vật nitrat có khả năng phục hồi sau 3 tuần và quá trình nitrat hóa xảy ra như bình thường [26]. Theo Anderson và cộng sự (1992), thuốc trừ sâu được sử dụng không đúng hướng dẫn như được thử nghiệm nên có ảnh hưởng sinh thái tiêu cực tác động đến quá trình khoáng hóa cacbon và nitơ trong đất [26]. 1.4. Một số tính chất cơ bản của HCBVTV sử dụng trong thí nghiệm 1.4.1. Tính chất cơ bản của Actardor 100 WP Actardor 100WP là thuốc trừ sâu, rầy hóa học, thời gian cách li theo khuyến cáo là 7 ngày, với hoạt chất diệt trừ sâu hại là Imidacloprid có công thức hóa học được thể hiện trong hình 1.3. Hình 1.3. Công thức cấu tạo của hoạt chất Imidacloprid Hoạt chất Imidacloprid có các tính chất đặc trưng trong bảng 1.9. Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid Khối lượng phân tử 255.7 Tính tan trong nước 514mg/L (20 0 C, pH = 7) Áp suất hơi 1x10-7 mmHg (200 C) Chu kì bán phân hủy thủy phân > 30 ngày (25 0 C, pH = 7) Chu kì bán phân hủy quang học > 1 giờ (24 0 C, pH = 7) Chu kì bán phân hủy kị khí 27,1 ngày Chu kì bán phân hủy hiếu khí 997 ngày Chu kì bán phân quang học trong đất 38,9 ngày Chu kì bán phân hủy trên đồng ruộng 26,5 - 229 ngày Nguồn: [35] Sản phẩm phân hủy chính của Imidacloprid trong đất bao gồm Imidacloprid ure, axit 6-hydroxynicotinic và axit 6-chloronicotinic [35]. Quá trình phân hủy Imidacloprid phụ thuộc rất lớn vào các thành phần và tính chất của đất. Scholz và cộng sự (1992) phát hiện ra rằng Imidacloprid suy thoái nhanh hơn trong đất có cây che phủ so với đất trống, với thời gian bán hủy tương ứng là 48 và 190 ngày. Suy thoái trên đất thông thoáng qua quá trình quang phân hủy là 39 ngày. Thời gian bán hủy của Imidacloprid trong đất có xu hướng tăng khi tăng độ pH của đất (Sarkar và cộng sự, 2001). Phân bón hữu cơ, chẳng hạn như phân gà, phân bò làm tăng khả năng hấp phụ thuốc bảo vệ thực vật dẫn đến tăng thời gian bán hủy của nó. Thời gian bán hủy thay đổi từ 40 ngày khi không có phân bón hữu cơ lên đến 124 ngày khi phân bò được sử dụng [35]. Như vậy, Imidacloprid có thể tồn tại trong đất phụ thuộc vào loại đất, pH, việc sử dụng phân bón hữu cơ và sự hiện diện hay vắng mặt của che phủ mặt đất [35]. 1.4.2. Tính chất cơ bản của Reasegant 3.6 EC 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 được thể hiện trong hình 1.4. Hình 1.4. Công thức cấu tạo của hoạt chất Abamectin Hoạt chất Abamectin có một số tính chất được 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 dưới nước < 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 được phân lập như các tác nhân ký sinh trùng có cấu trúc hóa học, phương thức hoạt động độc và hiệu lực cao cho phổ rộng với dịch hại không xương sống đã được nghiên cứu kỹ lưỡng (Putter et al, 1981; Roslavtzeva, 1987, Bloomquist, 1993) [29]. 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 trường nhanh dưới tác động của ánh sáng nên ít ảnh hưởng tới các sinh vật. Trong đất, các chất chuyển hóa của Abamectin sau đây đã được phát hiện: 8a-oxo-avermectin B1a; 8a-hydroxy-avermectin B1a và 4,8 a-dihydroxy-avermectin B1a [29]. CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là một số chỉ sinh học trên đất trồng chè tại xã Tân Cương, Thái Nguyên. Đất nghiên cứu là đất Feralit phát triển trên nền phiến thạch sét và mica. 2.2. Phương 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 phương pháp, liều lượng và các loại thuốc BVTV được sử dụng tại Tân Cương, Thái Nguyên. Lấy mẫu đất làm thí nghiệm trong nhà lưới. 2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới Thí nghiệm trong chậu được thực hiện tại nhà lưới của viện Thổ nhưỡng - 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 được lấy tại đồi chè ở xã Tân Cương, ở độ sâu 0-30cm. Sau đó được đập nhỏ trộn đều với lượng phân bón nền trước khi cho vào chậu thí nghiệm với lượng đất 5kg đất/chậu. Sau đó, trồng một cây chè cao 20 cm vào mỗi chậu thí nghiệm. 2.2.3.2. Thiết kế thí nghiệm Mục đích chủ yếu của thí nghiệm là xác định ảnh hưởng của thuốc BVTV đến VSV đất trong nghiên cứu thí nghiệm. Các công thức thí nghiệm trong nhà lưới được bố trí như bảng 2.1, mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần. + Thí nghiệm 1 (TN1). Xác định ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hóa học Actardor 100WP (ở dạng lỏng) với 3 liều lượng khác nhau 10 ml/360 m2 (liều dùng được nhà sản xuất khuyến cáo), 50 ml/360 m2 và 100 ml/360 m2. + Thí nghiệm 2 (TN2). Xác định ảnh hưởng của thuốc trừ sâu sinh học Reasegant 3.6 EC (ở dạng rắn) với 3 liều dùng: 15 mg/360 m2 (liều dùng được 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 Lượng 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). Phân bón sử dụng: Đạm: phân ure Hà Bắc, hàm lượng N 46% Kali: phân kali clorua, hàm lượng K2O 50% Lân: super phốt phát Lâm Thao, hàm lượng P2O5 18% 2.2.3.3. Theo dõi thí nghiệm - Độ ẩm được theo dõi bằng ẩm kế, duy trì độ ẩm đất khoảng 60 - 70% độ trữ ẩm cực đại bằng cách tưới nước thường 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 lượng 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 được thực hiện trong phòng thí nghiệm của Bộ môn Thổ Nhưỡng và Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Bộ môn Vi sinh, viện Thổ Nhưỡng - Nông hóa. Các chỉ tiêu phân tích đất: + Xác định thành phần cơ giới: Phương pháp pipet của Katrinski - Gluskop. + Dung trọng: Được xác định bằng phương pháp ống đóng. + pHKCl: Đất được chiết rút bằng dung dịch KCl 1N rồi đo bằng pH meter. + CHC: Phương 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 phương pháp thạch đĩa trên môi trường số 1 (phụ lục 3). + Xạ khuẩn tổng số xác định bằng phương pháp thạch đĩa trên môi trường số 3 (phụ lục 3). + Nấm tổng số xác định bằng phương pháp thạch đĩa trên môi trường số 2 (phụ lục 3). + C và N trong sinh khối VSV: Xác định theo phương pháp xông khói của Brookes và cộng sự (1985) (phụ lục 5). C và N trong sinh khối VSV được 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 phương pháp thống kê toán học trên phần mềm Microsoft Excel. CHƯƠNG 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 Cương 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 chưa 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 Cương được 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 nước ngọt chủ yếu là diện tích mặt ao chứa nước tưới cho chè ít có giá trị kinh tế. 3.1.2. Tình hình sản xuất chè ở Tân Cương Tân Cương, 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 Cương là 450 ha, sản lượng 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 người đạt 15,2 triệu đồng/năm. Về cơ cấu giống, chè Trung du vẫn chiếm diện tích chủ yếu (75%), các giống khác như TRI 777, PH1, LDP1, LDP2, Kim Tuyến, Âm Tích, Bát tiên chiếm tỷ lệ nhỏ (25%). 3.1.3. Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Tân Cương Tân Cương 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 như rầy xanh, bọ cánh tơ, nhện đỏ, bọ xít muỗi và các loại bệnh như nấm tóc, thối búp, thối rễ, mốc trắng, phồng lá chè, héo xanh.Vì vậy khoảng thời gian giữa hai lần hái chè, người dân thường 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 người dân sẽ sử dụng các loại thuốc BVTV khác nhau. Ví dụ như 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 ướt đầu xuân. Thông thường, người 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 như nấm tóc cho đến nay vẫn chưa có phương thức diệt trừ triệt để nên mỗi khi bệnh nấm tóc xuất hiện người dân thường 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 thường xuyên được 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 được sử dụng ở Tân Cương TT Tên thuốc Hoạt chất Dạng thuốc Trị sâu, bệnh 1 Actador 100WP Imidacloprid >96% Bột hòa nước Nấm, khô vằn 2 Reasegant 3.6EC Abamectin 3,6% Nhũ dầu Bọn chích hút, bọ xít 3 Secsaigon 25EC Cypermethrin >90% Nhũ dầu Sâu cuốn lá, rầy 4 Alfathrin 5EC Alpha - cypermethrin (>90%) Nhũ dầu Sâu cuốn lá nhỏ 5 Javidan 100WP Imidacloprid >96% Bột hòa nước 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 nước Rầy, bọ cánh tơ 10 Conphai 10WP Imidacloprid >96% Bột hòa nước 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 nước Sâu rầy Tất cả 13 loại thuốc BVTV thường xuyên được sử dụng tại vùng nghiên cứu đều nằm trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Việt Nam (theo Thông tư số 36/2011/TT-BNNPTNT ngày 20 tháng 05 năm 2011 của Bộ trưởng 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 được sử dụng. Các thuốc trừ sâu hóa học được sử dụng thì có đến 5/11 loại thuốc có hoạt chất Imidacloprid và Actardor 100WP là loại thuốc được sử dụng phổ biến nhất. 3.2. Một số tính chất cơ bản trong đất nghiê