I HC C
KHOA NÔNG NGHIP VÀ SINH HC NG DNG
HUNH TH CM MY
S PHÂN HY YM KHÍ CHLORPYRIFOS ETHYL
BI H VI KHUN T NT CHUYÊN CANH
LÚA TI CAI LY-TIN GIANG
VÀ PHNG HIP-HU GIANG
LUT NGHII HC
NGÀNH NÔNG NGHIP SCH
C4
I HC C
KHOA NÔNG NGHIP VÀ SINH HC NG DNG
HUNH TH CM MY
S PHÂN HY YM KHÍ CHLORPYRIFOS ETHYL
BI H VI KHUN T NT CHUYÊN CANH
LÚA TI CAI LY-TIN GIANG
VÀ PHNG HIP-HU GIANG
LUT NGHII HC
NGÀNH NÔNG NGHIP SCH
MSSV: 3108291
ng dn khoa hc:
N
C14
i
u khoa hc ca bn thân và
thng dn. Các s liu, kt qu c trình bày trong luc và
c ai công b trong bt c tài li
ng dn Tác gi lu
Ký tên Ký tên
n Hunh Th Cm My
ii
Quê quán
E-mail:
-
- 1
-
T
-
Cần Thơ, ngày 17 tháng 7 năm 2014
iii
c thành qu này, tôi xin gi li cn th
Vin, thy Nguyn Kh Th ng dn,
truyt cho tôi nhiu kin thc mi và nhng kinh nghim quý báu giúp tôi hoàn
c lu
Tôi xin c thy cô thuc khoa Nông
Nghip và Sinh Hc ng Dt tình ging dy cung cp cho tôi nhng
kin thc nn tng vng chc.
Chân thành c Nguyn Th T Quyên, anh Nguy tr tôi
v nhiu mt trong quá trình tôi thc hi tài.
C và các bn trong phòng thí nghim Sinh Hp
th lp Nông Nghip Sch K36, nh tôi trong
sut thi gian qua.
Cui cùng, tôi xin gi li tri ân sâu snh và to
mu kin thun li cho tôi hoàn thành tt khóa hc này.
Hunh Th Cm My
iv
MC LC
Trang
L i
LÝ LCH CÁ NHÂN ii
LI C iii
DANH SÁCH BNG vii
T VIT TT viii
C ix
M U 1
C KHO TÀI LIU 2
o v thc vt 2
c v lch s s dng ca thuc bo v thc vt 2
1.1.2 Mi nguy hi do s dng thuc BVTV 5
1.1.3 Mt s ng chuyn hóa thung 6
7
1.2.1 Tình hình s dng thu gii 7
1.2.2 Tình hình s dng Chlorpyrifos ethyl trên các mô hình canh tác 8
1.2.3 Tính cht ca Chlorpyrifos ethyl 9
1.2.4 S phân hy và chuyn hóa ct 12
15
18
1.4.1 Phn ng chui Polymerase 18
n di bi cp DGGE 19
21
n 21
2.1.1 Thi gian m thí nghim 21
2.1.2 Thit b thí nghim 21
2.1.3 Hóa cht dùng trong thí nghim 21
ng pháp 22
2.2.1 B trí thí nghim kho sát kh y Chlorpyrifos ethyl 22
2.2.2 Kia dng ca h vi khun kh chlor yt 25
2.2.3 ng kê x lí s liu 27
KT QU VÀ THO LUN 28
v
3.1 Mt s t ti khu vc thu mu 28
3.2. Kho sát kh y ym khí Chlorpyrifos ethyl ca các h vi khun
t 28
3.2.1 Kt qu y ym khí Chlorpyrifos ethyl
ca 4 h vi khun 28
3.2.2 Kho sát s hình thành các sn phm trung giang ca Chlorpyrifos ethyl 32
ng vi khun ym khí phân ht 34
KT LUN VÀ KIN NGH 38
4.1 Kt lun 38
4.2 Kin ngh 38
TÀI LIU THAM KHO 39
vi
DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1.1. V chai thuc BVTV b vt bng rung 5
ng ca thuc ng m a
thuc 6
Hình 1.3. Công thc cu to ca Chlorpyrifos ethyl 10
Hình 1.4.Mt s ch phm có chc s dng ph bin ti
Vit Nam 11
ng chuyn hóa tng quát ca Chlorpyrifos ethyl 15
Hình 1.6. Quá trình cho nhn n t trong kh chlor Dioxins 16
Hình 1.7. Thit b PCR
18
Hình 2.1. B trí thí nghim ym khí 23
Hình 2.2. Trích và làm sch dch trích bng ct Alumina 25
Hình 2.3. Trích DNA bng b Kit PowerSoil
(R)
DNA Isolation 25
Hình 3.1. Kh y Chlorpyrifos ethyl ca h vi khun CL01 và CL02 . 29
Hình 3.2. So sánh t phân hy Chlorpyrifos ethyl trên 1 ngày gia các
nghim thc ca h vi khun CL01 và CL02 thm 300-350 ngày 30
Hình 3.3. Kh y Chlorpyrifos ethyl ca h vi khun PH01 và PH02 30
Hình 3.4. So sánh t phân hy Chlorpyrifos ethyl trên 1 ngày gia các
nghim thc ca h vi khun PH01 và PH02 thm 300-350 ngày 31
Hình 3.5. T phân hy Chlorpyrifos ethyl trên 1 ngày nghim thc b sung
acid hvà không b sung acid hn 330-350 ngày 32
chuyn hóa ca Chlorpyrifos ethyl trong nghim thc
b sung acid h 33
chuyn hóa ca Chlorpyrifos ethyl trong nghim thc không b
sung acid h 33
Hình 3.8. sn phm PCR ca nhóm vi khun kh chlor Chloroflexi trong
các nghim thc mu t PH01 vi cp mi 338F/1101R 35
sn phm PCR ca nhóm vi khun kh chlor Chloroflexi trong
các nghim thc mu t PH01 vi cp mi 341F-GC/534R 35
sn phm PCR (DGGE) ca các nghim thc mu t PH01
36
ng ca các vi khun nhóm Chloroflexi trong mu t PH01
37
vii
Trang
Bng 1.1. Phân lo c ca thuc BVTV 4
Bc theo WHO 4
Bng 3.1. Mt s c tính lý hóa ca các lot s dng trong thí nghim ……28
viii
2,4-D
2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
AchE
Acetylcholinesterase
Bp
Base pair
BVTV
CDPR
California Department of Pesticide
CL
DCM
Dichloromethane
DDT
Dichlodiphenyl trichloetan
DGGE
Denaturing Gradient Gel Electrophoresis
DNA
Deoxyribonucleic acid
GC/MS
Gas Chromatography Mass Spectometry
HP/LC
High Performance Liquid Chromatography
LC
50
Medium lethal concentrate
LD
50
Lethal Dose 50
LT
50
Medium lethal time
PCR
Polymerase Chain Reaction
PH
TCP
3,5,6 - trichloro 2-pyridinol
TMP
VSV
rRNA
3,5,6- trichloro-2-methoxypiridyne
Ribosomal ribonucleic acid
WHO
World Health Organization
ix
Hunh Th Cm My, 2014. “Sự phân hủy yếm khí Chlorpyrifos ethyl bởi hệ vi
khuẩn từ nền đất lúa thuộc Cai Lậy-Tiền Giang và Phụng Hiệp-Hậu Giang”.
Lut nghip k ngành Nông Nghip Sch, khóa 36, khoa Nông Nghip
và Sinh Hc ng Dng, i Hc C
Cán b ng dn khoa hc: n.
TÓM C
Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm so sánh khả năng phân hủy Chlorpyrifos ethyl
khi có và không có bổ sung acid hữu cơ trong điều kiện yếm khí bởi các hệ vi khuẩn
trên nền đất thâm cánh lúa tại Cai Lậy-Tiền Giang và Phụng Hiệp-Hậu Giang. Thí
nghiệm được bố trí trong microcosms chứa 30 mL dung dịch khoáng tối thiểu, 10 g
mẫu đất và 35 ppm Chlorpyrifos ethyl (tính theo dung dịch) trong 450 ngày trong
điều kiện yếm khí. Kết quả cho thấy bốn hệ vi khuẩn ký hiệu CL01, CL02, PH01 và
PH02 đều có khả năng phân hủy tốt Chlorpyrifos ethyl ở tất cả các nghiệm thức.
Sau 60 ngày ủ, nồng độ Chlorpyrifos ethyl còn lại trong các nghiệm thức dao động
từ 3-82% của nồng độ thuốc ban đầu. Tốc độ phân hủy thuốc đã được gia tăng sau
lần bổ sung Chlorpyrifos ethyl thứ hai. Nồng độ thuốc còn lại sau 350 ngày ở các
nghiệm thức biến động từ 4-68% của nồng độ thuốc ban đầu. Khi so sánh về tốc độ
phân hủy Chlorpyrifos ethyl sau 350 ngày thí nghiệm cho thấy không có sự khác
biệt thống kê giữa 2 nghiệm thức bổ sung và không bổ sung acid hữu cơ. Mặt khác,
hệ vi khuẩn ký hiệu PH02 có tốc độ phân hủy Chlorpyrifos ethyl cao hơn các hệ vi
khuẩn còn lại trong cùng điều kiện có bổ sung acid hữu cơ. Trong khi đó tốc độ
phân hủy giữa các hệ vi khuẩn thử nghiệm là như nhau trong điều kiện không bổ
sung acid hữu cơ. Sản phẩm trung gian sinh ra trong tiến trình phân hủy
Chlorpyrifos ethyl bởi hệ vi khuẩn đất được xác định là: O,O-dietyl-3, 6-dichlo-2
pyridil photphorothioat, 3,5,6 trichloro-2 pyridinol (TCP) và O,O-diethyl-O (3,5,6-
trichloro-2-pyridyl) phosphate (Chlorpyrifos oxon). Kết quả thực hiện phản ứng
PCR và điện di biến tính tăng cấp DGGE đối với mẫu đất PH01 để phân tích gene
16S rRNA của nhóm vi khuẩn Chloroflexi cho thấy sự đa dạng về cấu trúc của hệ vi
khuẩn giữa các nghiệm thức bổ sung, không bổ sung acid hữu cơ và nghiệm thức
đối chứng (không bổ sung Chlorpyrifos ethyl) có độ tương đồng cao, khoảng 90-
96%. Như vậy, đã có sự hiện diện của nhóm vi khuẩn yếm khí có khả năng phân hủy
được Chlorpyrifos ethyl, mở ra tiềm năng cải thiện đất ô nhiễm bằng biện pháp sinh
học
1
Chlorpyrifos ethyl là hot cht có tác dng tr sâu, ry ph rng thuc nhóm lân
h c s dng khá ph bin t ng Bng Sông C
ng s dng Chlorpyrifos ethyl quá liu
dng cao gp 15 ln so vi khuyn cáo (Nguyn Th Lan
Chlorpyrifos ethyl là hot chng c ch thn kinh cao, gây
n sc khi và mt s ng vt máu nóng khác. Công
thc phân t ca Chlorpyrifos ethyl có 3 gc chlor và 1 gc lân trên vòng pyridine.
Nu các gc chlor hoc gc lân b loi b bu ca
Chlorpyrifos ethyl s gi ng ym khí các hp cht có
cha chlor có th b kh thông qua quá trình hô hp mt s nhóm vi khun khác
u nghiên cu trên th gii v vic phân hy các hp cht có cha
t qu nghiên cu cho thy, các hp cht này
có kh y tt bi mt s loài vi khun u kin ym khí.
ng ngu
kin thun li cho các loài vi khun ym khí tham gia vào chu trình bing và
phân hc cht h c ngm. Vì vy, gi
thuyt ra là có kh y tc cht
h , khi có ngun acid h b sung. n t mà vi
khun s d kh chlor trong phân t Chlorpyrifos ethyl. S
phân hy ym khí Chlorpyrifos ethyl bi h vi khun t nt chuyên canh
lúa ti Cai Ly-Tin Giang và Phng Hip-Hu Giangc thc hin vi mc
tiêu: Kho sát s phân hy ym khí Chlorpyrifos ethyl ca các h vi khun trong
u kin có và không có ngun carbon b sung (acid h
2
Thuc bo v thc vt (BVTV) hay còn gc, là nhng hp cht
c có ngun gc t nhiên hoc tng hp hóa h phòng và tr sâu, bnh,
c di, chut hi cây trng và nông sc gi chung là sinh vt hi cây trng
và nông sn (Trn Quang Hùng, 1999). Có nhi phân loi thuc
BVTV, di ng tác dng, thuc chia thành thuc tr sâu,
thuc tr bnh, thuc tr cvà thuc tr ng vt (chut, tuyn trùng, nhn, c
.
T lâu, các bin pháp hóa bo v thc vi bin và áp
dng. Theo Trch s i ca chúng có th chia thành 3 giai
n :
c th k XVIII: canh tác còn lc hu nên quá trình
sn xut trong ch nhiu vào s may r khoa hc. Bin pháp BVTV
n này ch yu da vào chc có sn trong t
nh có trong tro núi la hoc các loc t có sn t cây c phòng
tr bnh.
T th k phòng tr dch hi tr nên quan
trt c mt s thành tu ý
Benediet Prevost (1807)chc rng nc sôi trong nng có tính
i vi bào t nm gây bUstilaginalesu quc
gia thu phòng tr sâu Lepitinotasa
decemlineata hi khoai tây. Millardet nghiên cu s dng hn hp gi ng
sulphate và vôi to thành hn hp Bordeaux có tác dng phòng tr bnh
trên nho trong nh-1887 (Tr Tuy nhiên các hp cht
hóa hn này ch yu là các hp ch
i, gia súc và cây trng.
T n nay, khi nghiên cu v DDT (Dichlodiphenyl trichloetan)
c ông Muller công b thì vic s dng thui vi vic phòng tr sâu
bnh chuyn bin mu s i ca hàng lot các thuc
tr dch hi h : Chlor h, Polyclopynen, P
pyrethroid tng hp (Cypermethrin, Deltamethrin, P
(Naptincarbamat, Mipcin, F) và lân hMethyl Parathion, Sumithion,
3
B huc tr sâu nhóm lân h t trong nhng loi
thuc ph rng, có ng rt nhanh (tính tip xúc, v c, xôt mnh),
c cp tính ng c ch thn kinh mnh. Thuc tr sâu lân h
i và c s dng vào
et alc dn bi Singh và Walker, 2006). Hin nay hp cht lân h
loi thuc tr c s dng ph bin nhc tính khong 34% tng
thuc tr c bán trên toàn th gii vi nm bi ta dùng nhiu
hp cht hng hhiocarbamate, hp cht thy ngân hp
cht Bi vi c di, bin pháp hóa hc chú ý vi
s i ca thuc tr c n
này, thuc khai thác mc ti ng gii
quyt mi v bng bin pháp hóa hc. Tuy nhiên, t ng khuyt
m ca thuc BVTV dn c bc l n c thay th bng các loi
thuc có ngun gc sinh hc, hiu qu n an toàn vi và môi
ng. Mc dù nh sau ngày càng có nhiu loi thui.
Tuy nhiên, th ng thuc BVTV hin nay vn rt phc tp, chng loi hóa cht
ng và không ngng v bt cp v s dng thuc
còn tn ti và gây nhiu hu qu c.
c ca mt cht, khái nim v lic c s
dng. Liu lng chc c c mng nhnh
sinh v µg/kg, mg/kg, g/kg). Theo Triu
c có th bao gm nhiu m
- Ling gây cht trung bình (LD
50
- Medium lethal dose) là li ng
ch c trong nh u kin nh nh gây cht cho 50% cá th dùng
trong nghiên cu.
- Lic là li lâm vào tình trng x
gây ht óng mt, nhn t vong.
- Ling gây cht là liu chc nh nht có th nhng
bii không th phc hc, dn t vong. Lic càng nh
c ca chc càng ln.
Mt s ch c ca mt ch
- N gây cht trung bình (LC
50
- Medium lethal concentrate) là n
ch c trong nh u kin nh nh gây cht cho 50% cá th dùng
trong nghiên cu. LC
50
c tính bng mg/L, g/m
3
.
- Thi gian gây cht trung bình (LT
50
- Medium lethal time) là thi gian gây
cht cho 50% s cá th dùng trong nghiên cu, ti mt n hay liu
4
ng nhnh. LT
50
c tính bng phút, gi. Tuy nhiên, ch yu da vào
giá tr LD
50
c ca mt chc chia làm 4 m ng 1.1 và
1.2.
Tr s LD
50
ca thuc (mg/kg)
Dng lng
Dng rn
Qua ming
Qua da
Qua ming
Qua da
Rc
c
20 200
40 400
5 50
10 100
c trung bình
200 2.000
400 4.000
50 500
100 1.000
c
>2.000
> 4.000
> 500
>1.000
(Nguồn Nguyễn Trần Oánh, 2007)
Phân nhóm và ký
hiu
Bing
c
c tính cp LD
50
(mg/kg) chut nhà
LD
50
qua da (mg/kg)
LD
50
qua ming (mg/kg)
Th rn
Th lng
Th rn
Th lng
Rc (I)
(Ch
)
u lâu
n
trng
10
40
50
200
c cao (II)
(Ch
i
vàng)
Ch th
chéo trên nn
trng
10-100
40-400
50 -500
200-2.000
c trung bình (III)
(Ch
i
c bin)
V
không liên tc
trên nn trng
100-
1.000
400-
4.000
500-2.000
2.000 -3.000
c nh (IV)
(Ch n th
i
xanh lá cây)
Không có biu
ng
1.000
4.000
>2.000
>3.000
(Nguồn: Lê Văn Khoa, 2010)
5
BVTV
Mc dù phi tha nhn rng thuc BVTV có vai trò rt quan trng và khó có
th thiu trong quá trình canh tác. Tuy nhiên, vic lm dng thu
nhiu hu qu , gây mt cân bng sinh thái
và phát sinh loài kháng thuc. Vào gia nh
m và vi khun kháng thuc, 19 loài c di kháng 17 loi thuc
(Trn Quang Hùng, 1999).
c bit, thung ô nhing hin nay.
Khi phun thuc lên cây tr thuc phun ra b
k ng thuc bón trc tit (Trn Quang Hùng, 1999). Thuc BVTV
có th gây ô nhing do b rò r trong quá trình vn chuyn, ct gi và s
dng, do vic tiêu hy, x lý cht thm bo an toàn, do tâm lí s
dng thuc quá ling gp nhiu ln so vi khuyn cáo. i dân
li hay có thói quen ra dng c phun thuc ngay ti rung, vt b chai l, bao bì
ho trc ting thua sau khi phun xung kênh rch. c
n thuu khó tránh khi.
Hình 1.1.
Thu i và các loài ng vt máu nóng khác.
Thuc BVTV xâm nhi bng, qua
da, qua hô hp, gây ng c và có th dn t vong. Các triu chng gp
u, chóng mt, bun nôn, gim kh lc, khó th hay suy hô hp.
ng thuc cao có th gây bt tnh hoc co gin chã có không ít cht ô
nhim xâm nhc, trái cây và các loi rau xanh. Mt qu
kim tra 25 mu rau ca cc BVTV ti các tnh phía Bc cho thy có ti 44% mu
ng thuc cht t quá gii hn cho
phép. Kim tra 35 mu ti các tn 54% m
ng thu8,6% mt quá mc cho phép.
6
c ta, hi b nhic thuc BVTV. Riêng vi
n Tre t -i b nhi
i cht; Tii b nhii cht (H
Ph
2013).
1.1.3 M
Thuc BVTV khi luân chuyn ng s c cây hp thu hay có tác
dng lên nhiu loài côn trùng khác nhau. Tuy nhiên, phn lng thuc còn li b
hao hng. m ca thuc tr c, xu
ng hp th t, s bn b ca thuc tính cng sét,
cát và cht h là nhng thông s quan tr ng thái ca thuc
ng (Anoymous, 2009 trích dn t
Osman Tiryaki, 2010
). ng thái
ca thuc tr t b chi phi bi mt lot các quá trình vt lý, hóa
hc và sinh hc phc tp, bao gm c s hp th-phóng thích thuc t t
phân hy sinh hc, phân hy hóa hc và hp th bi cây trng. Ngoài ra, thuc
BVTV còn b rò r, ra trôi và xói mòn do gió. Các quá trình này trc tip kim soát
vic vn chuyn thuc tr sâu, chuyt, c, không khí và th
(Arias-Estevez et al.,2008).
Hình 1.2.
Các yu t quan trng góp phn làm gim n thuc BVTV trong môi
ng là các yu t phi sinh hc và sinh hc. Các yu t phi sinh hc gm s oxi
hóa, s kh, s thy phân và s quang phân khi gp ánh sáng mt tri. Còn yu t
sinh hc có th do s phân hy tvi sinh vt (VSV) t m, vi khun
t
Thuc bo v
thc vt
Thc vt
Không khí
c
Thc phm
ng vt
i
T
7
hay nh vào mt s quá trình din ra trong thc vng hòa loãng sinh
hc và chuyn hóa thuc trong cây. S hoà loãng sinh hc s làm gim kh
bo v ca thung chc có trong sn phm, gim
i và gia súc. Mt khác, thuc BVTV i tác
dng ca enzyme có th b chuyn hoá theo nhi thành nhng hp cht mi
có cu trúc n hay phc t, t i hot tính sinh hc ban
u ca thuc. Ví d c tr sâu và tr nm gc lân h phân gii
qua tc và sn phm cui cùng là acid phosphoric vi nm bnh
và côn trùng (Nguyn Trn Oánh, 2007). Tuy nhiên, yu t sinh hc làm gim nng
thuc quan trng vn là s phân hy sinh hc ca VSVVSV t rt phc
tp, trong u loài có kh các cht hoá hc. Theo Brown
(1978), mt loi thuc BVTV có th b mt hay mt s loài VSV phân hu. Chng
hm Trichoderma viridi có kh nhiu loi thuc tr sâu gc
chlor h, lân he và thuc tr c (Matsumura & Boush,1968).
i vi thuc tr c 2,4-n 7 loài vi khun và 2 loài x khun cùng phân hu.
Khi dùng liên tc nhit loi thuc tr c trên mt lot thì thi gian tn
ti ca thu t ngày càng ngn. Nguyên nhân ca hi c
Kaufman và Kearney (1976) gihi thuc mi tip xúc vt, các
t có s t u chnh, nhng VSV không có kh n dng thuc
tr c làm ngun th b thung, nên b hn ch s ng hay ngng
hn không phát trin nc li, nhng loài VSV có kh phát trin
thun li và gia ng nhanh chóng (Nguyn Trn Oánh, 2007). Kh
phân hy thucBVTV nói chung và thuc gc lân h
th. Khi VSV s dng thungun th chc tính ca
thuc s gim m.
T i, thung và không ngng gia
s ng và chng loc tính mrên toàn cu có 4,6 triu tn
thuc tr sâu hóa hc ng. Doanh thu cho thuc tr sâu ca toàn th
git l thuc tr sâu li giu các
nhóm thu 1960 doanh thu thuc tr t 310 triu USD chim
36,5% tng doanh thu bán hóa cht nông nghi USD
USD (34,7%). K t ng dùng thuc
tr sâu có du hiu gi so vi các nhóm thuc khác, còn 27,9% và 25%
ng 7,6 và 7,8 t USD.
Châu Âu hin nay là khu vc tiêu th thuc tr sâu ln nht th ging th hai
8
là Châu Á. C Trung Quc, Hoa K, Pháp, Brazil và Nht Bn là nhng
c sn xu dng thuc tr sâu ln hin nay (Zhang và ctv., 2011).
Ti mt s quc gia Châu Á tiêu bic, trong nh
n nhsn xut ch yu các loi thuc tr sâu gc chlor h
h thuc tr sâu carbamate. T n xut
thuc lân hc lân h
cm s dng
quc gia này. Ti Nht Bn, thuc tr sâu ch yu s dng cho sn xut lúa (chim
40%). Hu ht các loi thuc tr c xut kh
Á và Trung Quc.
Tng rãi
, 2002).
et al., 2008
1987-1999 (USEPA, 2000; Donaldson et
al.,
,
e et al., 2011).
(Gebremariam, 2012).
c gc lân h dng
ph bin nhc ta. Chlorpyrifos ethyl có th c áp dng trên nhing
cây trng các mô hình canh tác khác nhau. Theo kt qu u tra ca Nguyn Th
tình hình s dng Chlorpyrifos ethyl trên mô hình màu ti
mt s huyn thung Bng Sông Cu Long Mi-An Giang, Bình
Minh-y-Tin Giang) cho thy s ng s dng Chlorpyrifos
ethyl không nhiu, ch khong 10% trên tng din tích khu tra. Tuy nhiên,
ling thuc mà nông dân s dng gp nhiu ln so vi khuyn cáo.
i thuc God 550EC, nông dân s dng ling cao gp 15 ln so vi
khuyn cáo và gp 6 li vi thuc Vitashield 18EC. Ti Cai Ly-Tin Giang,
ling s dng Pertrang 650EC và Dragon 650EC cao gp 3 và 4 ln so vi
khuyn cáo.
Trên mô hình chuyên lúa, kt qu u tra thc trng s dng thuc BVTV t
bnh conazole là loc dg n
9
n,8%. Theo sau là thuc tr sâu nhóm cúc tg hyrethroids, nhóm
Biopesticides, Carbamates và nhóm kháng sinh l là 9,8,
8,8, 6,9 và 5,9%. Các lo thuc thuc nhóm lân hu
rofenofos và
Chlorpyrifos ethy. Tit
trong 3 loi thuc tr sc s dng nhiu -2010. V
(2009-2010) và v Hè Thu (2010) thuc có cha hot cht Chlorpyrifos ethyl chim
9,19 % và 10,6% trong tng các loi thuc s dng trên toàn tnh (Chi
Cc BVTV Cc vi các tu tra tình hình s
dng thun 2010-2011) trên 120 h ti huyn Yên Châu-
cho th c s dng ph bin. Din tích s dng
i 1% vào các v xuân 2010, v mùa 2010 và v xuân 2011.
Riêng vi v mùa 2011 Chlorpyrifos ethyl c s dng khá nhin 18,54 %
diu tra có s dng thu dng
thuc quá liu. Tiêu bic s dp 2-3 ln,
Vict gp 5 lt t 6-8 ln so vi
khuyn cáo (Nguy
y, ti Vit Nam hin vt thng kê hoàn chnh v tình hình
s dng Chlorpyrifos ethyl. m khác nhau, Chlorpyrifos ec s
dng ít hay nhiu tùy theo tình hình sâu b la chn ca nông dân v
loi thuc cn phòng tr. Hu ht nông dân u s dng thuc quá li ng
khuyn cáo. u tra c (2013) i
ng có nguy c cao b nh ng sc khe do i nhim Chlorpyrifos ethyl
trong quá trình s dng và phun thuc trc tip bng bình phun tay. Nguy ci
nhim g lên do dng c bo h lao ng nghèo nàn, còn thiu ý thc trong vic
s dng, bo qun và tiêu hy hóa cht mt cách an toàn. Thc t, theo kt qu
nghiên ccho thy m sau ri ng 33% sc khe i vi nông
dân tham gia trc tip phun ri Chlorpyrifos ethyl.
Mt s c tính vt lí và hóa hc ca Chlorpyrifos ethyl:
Chlorpyrifos ethyl là hot cht dit côn trùng gc lân hcòn có tên gi
khác Lorsban, Dursban, Sanpyriphos,ng gi theo IUPAC là: O,O-
dietyl-3,5,6-trichloro-2 pyridyl photphorothioat. Chlorpyrifos ethyl có trng
phân t 350,62, công thc phân t là C
9
H
11
Cl
3
NO
3
PS.
10
Hình 1.3.
Chlorpyrifos ethyl có dng tinh th màu trng, có mùi hydrosulfua nh
t a các hp cht sulfua có trong trng thi, hành, ti và chn hôi.
Chlorpyrifos ethyl có nhi nóng chy 42-45
o
C, áp su 1,87x10
-5
mmHg
25
o
C. Do kh hlorpyrifosethyl c cho là có kh
gây ô nhi b rn các khu
vc lân cn. c gc lân hChlorpyrifos ethyl tan rt ít
c (1,4mg/L 25
o
C). Theo CDPR, thuc tr tan 3mg/L có tim
m thu vào mc ngm, ny Chlorpyrifos ethyl có ti
ô nhic ngm thp. Tuy nhiên, ô nhic ngm vn có kh y ra do
s khác nhau c u ki c tính c t (Atac Tuli, 2013).
Chlorpyrifos ethyl tan tt trong các loi dung môi h tan trong benzen là
7900 g/kg, acetone 6500 g/kg, chloroform 6300 g/kg, cacbondisunfua 5900 g/kg,
dietyl ete 5100 g/kg và thy phân ca Chlorpyrifos ethyl
có mt ca ion Cu
2+
thy
phân ca thuc ng và ctv, 2005).
ng s dng:
Chlorpyrifos ethyl thuc II ng nhanh, tính tip xúc, v c,
t mnh, không có tính ni hp và c thn kinh m cao do tác
dng kìm hãm s tng hp enzyme Acetylcholinesterase (AchE). Thuc có ph tác
dng rng, có th dic nhiu loi côn trùng ming nhai và ming chít hút hi
lá, thân, hoa qu i cây trng bao gm cây có múi, cây cho ht, rau
màu, khoai tây, c c ng, cây king, n trng c hoc lâm nghip.
Chlorpyrifos ethyl c s dng dng hn hp vi Cypermethrin,
Dimethoat,Ngoài ra, nó c dùng cho kh trùng gia dng (gián hi nông
sn, rui nhà, mi, mu loài vt nuôi.
11
Hình 1.4.
Nam
Tác hi ca Chlorpyrifos ethyl
Vic s dng Chlorpyrifos ethyl ph bim không khí, ô nhim
tc mt, sông sui và ao, h. ng thuc phát hin trong bi nhà
ti Tiu Bang Washington nhng n khác nhau, t n 400 mg/kg
(Fenske et al. 2002). Tn s phát hin cht chuyn hóa ca Chlorpyrifos ethyl
TCP trong mc tic thu thp t i dân sng M 82% (n
= 1.000) et al., 1995; Barr
et al., 2005). Các triu chng nhic cp tính bao gm nhu, nhc m
mt s ng hp có th dn t vong. Ngoài ra, thu gây n
h thng sinh sn nam gii (Cox,1995trích dn t Nguyn Th 13).
i vi thai nhi có các du hiu nhi gim s hóa m phát trin
và gim trng bào thai. Tuy nhiên, nhng du hiu này ch xy ra khi thuc
liu ho ng gây nhng du hiu nhi c rõ ràng i
m(Tuli,2013).
ng vt có vú, Chlorpyrifos ethyl nhanh chóng chuyn hóa
thành 3,5,6 trichlor- 2- pyridinol ri thc tiu (Cox, 1995 dn
b c cp tính mc nh n trung bình vi giá tr
LD
50
qua ming t 60-2000 mg/kg (Barron và Woodburn, 1995). LD
50
qua ming
i vi chut t 135-163 mg/kg và th t 1.000-2.000 mg/kg. Chlorpyrifos ethyl
c vi chim, LD
50
qua mii vi vt tri là 490 mg/kg.
Chlorpyrifos ethyl i vng vt t (ong mt, ong bp
cày, b rùa, b cánh cngcòn làm i thành phn ca h vi khun sinh
vt phù du n rt thp 100 ng/L c bin (Tagatz et al., 1982). Trong
cây ci, thuc không có tác dng ni hp qua mô r
ng tìm thy trong mô cây là cht chuyn hóa 3,5,6 triclo pyridin 2 ol. Mt
s nghiên ci vi cây trng có th chm hình thành ht, d
12
dng trái và phân chia t bào bng khi tip xúcvi Chlorpyrifos ethyl trong
thi gian dài (Cox, 1995 dn bi Ranjan và Malik, 2008).
t, Chlorpyrifos ethyl có th phân hy và chuyn hóa theo
nhi p ph t, thm thu xung m c
ngm, bc có th b cây trng hp thu và phân hy bi
VSV t s m ca thuc luân chuyn vào
t.
S hp th/phóng thích ct:
Theo báo cáo ca Gebremariam và ctv. (2011), s hp th t ca
Chlorpyrifos ethyl không ph thuc nhi t, kh i cation
(CEC) mà có liên quan chc ch vng ht. hp thu vào
t ca thuc ng giá tr K
d
và K
oc
. Giá tr K
d
n vi s gia
ng hng hn
n s hp thu hoàn toàn ca Chlorpyrifos ethyl t dung dt. Giá tr
K
d
ng t 13,4 L/kg vt nghèo hKanazawa, n 1.813 L/kg
t sét than t Ohio (Spieszalski et al., 1994).
S ng có ít các nghiên cu liên
quan. Laabs và Amelung (2005) tin hành trích các m t sau khi phun
Chlorpyrifos ethyl cho thy n thuc gim dn qua thi gian.
Giá tr K
oc
2-3 ln tronc li, theo báo cáo ca Ciglasch
et al., (2008) n t trng thái cân bng trong 24 gi và
không có s phóng thích thuc tron theo dõiy, vi nhng
lot khác nhau s có s hp th mc
khác nhau.
S b t
Thuc tr t là kt qu v s a hp ph và
phóng thích thuc t các ht và cht h khuych
tán vào trong không khí. Chlorpyrifos ethyl có áp su mc trung bình 1,8-
2,0x10
-5
mmHg 25
o
C (Racke, 1993). Quá trình b t ph thuc vào
nhi ng và tính cht ct. T l Chlorpyrifos ethyl
t phù sa. T u tiên sau khi phun, có 2,6 và 9,3%
Chlorpyrifos ethyl trong vòng mt tháng sau khi phun (Racke, 1993).
Whang et al. (1993u s ba mt s thuc tr sâu bao gm
Chlorpyrifos ethyl, Fonofos và A t rung không có s cày xi b
mt. Nghiên cy mt na
13
tc 26 ngày sau khi phun.
S thy phân
Quá trình thy phân ca Chlorpyrifos ethyl i khi hp
ph vào b mt thy tinh hoc khi có hiu kin vô trùng,
s thy phân din ra chi vt có tính acid trung bình (chu kì bán rã t
92-341 ngày), c lng kim quá trình này din ra -
200 ngày) thy phân ca thuc có th p nhiu ln khi có cht xúc tá
ion Cu
2+
hoc có s hin din ca mt s t (NRA, 2000). n
s phân hy thuc chm rõ rt, c cho là do
tan ca Chlorpyrifos ethyl thp, vi cùng mu kin pH s thy phân trong
t chm ch. Mt s sn phm chuy
Chlorpyrifos oxon có t th u so v c tính ca
u.
S quang phân
Quá trình quang phân Chlorpyrifos ethyl không thc s i vt
b mt, mc dù có s hình thành sn phm chuyi s chiu sáng ca
ánh nng mt tri. N TCP trong nghim thc chiu sáng không có s
khác bit so vi nghim thc trong bóng ti (Havens et al., 1992). Tuy nhiên,
trong dung dch quá trình quang phân din ra rt nhanh chóng. Chu kì bán rã ch
trong mu kin nng nóng mùa hè.
S phân hy sinh hc
t, s phân hy Chlorpyrifos ethyl bng thy
phân và quang phân là khá chm. Vì vy, VSV t vai trò ht sc quan trng
y s phân hy thuc. n nay u nghiên cu v vic
phân h các công trình nghiên cu tp trung
vào v phân hu kin hiu khí. Mt s nghiên cu
ni bt v phân hy hiu c
l c vi khun Enterobater ch dòng Alcaligenes faecalis
DSP3 có kh y c Chlorpyrifos ethyl và sn phm ph c
Yang và ctv. nghiên cu thành công. Mt nghiên cu khác c
2007 c dòng Klebsiella sp. Ngoài ra, còn có công trình ca
Anwar c vi khun Bacillus pumilus
có kh y Chlorpyrifos ethyl và TCP. Dòng này phân hn 90%
TCP n 300 ppm ch sau 8 ngày nuôi .
14
Ngoài nhng kt qu v phân lp vi khun, vic phân lp nm có kh
d c quan tâm nghiên cu. N , hai
os ethyl Aspergillus
niger 2,3% và Trichoderma viride trong 14
(Irani và Madhuban, 1996). Kulshresthavà ctv
Acremonium sp. 3,9% Chlorpyrifos ethyl
ppm
-
hlorpyrifos.
Trichoderma harznaium và Rhizopus nodosus
-80% Chlorpyrifos ethyl và E
thàn
S chuyn hóa ca Chorpyrifos ethyl trong t
ng phân hy, chuyn hóa tng quát ca Chlorpyrifos ethyl trong môi
c nghiên cu bi Racke (1993). t vai trò
quan trng trong s phân hy thuc. Các nhân t m ct ng
n t l phân hy. n cao, s phân hy Chlorpyrifos ethyl
cht nhiu, vi chu k bán rã trong bt n 1.000 mg/kg dao
ng t n 335 ngày, riêng vt cát ti Florida có th n 1.575
ngày. Theo Getzin (1981), các dng chuyn hóa chính ca Chlorpyrifos ethyl là s
phân hy to thành 3,5,6 trichloro-2 pyridinol (TCP) i thành
3,5,6 trichloro-2-methoxypiridyne (TMP) và CO
2
. Mc khác, t l khoáng hóa to
thành TCP khác nhau các lot, vi 47% t sét và 8% t t mùn sau 8 tun
. Mt thí nghiy có t 68,n 100% Chlorpyrifos ethyl
chuyng TCP tip tc chuyn hòa thành TMP vi t
l 10,n 16,2%.