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


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


Thành phần cơ giới

USD

Đô la Mỹ

VSV

Vi sinh vật

MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................................................4


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
1.1.3. Tồn lưu và chuyển hóa của hóa chất BVTV trong môi trường................................................8
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............................................12
1.2. Vi sinh vật trong đất....................................................................................................................13
1.2.1. Thành phần và sự đa dạng của các VSV đất.........................................................................13
Bảng 1.3. Phân loại vi khuẩn theo hình thái..........................................................................................14
Bảng 1.4. Các nhóm vi khuẩn theo đặc điểm dinh dưỡng.....................................................................15

3.1.2. Tình hình sản xuất chè ở Tân Cương....................................................................................37
3.1.3. Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Tân Cương......................................................................38
Bảng 3.1. Một số loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Tân Cương.............................................38
3.2. Một số tính chất cơ bản trong đất nghiên cứu...........................................................................40
Bảng 3.2. Một số tính chất đất thí nghiệm............................................................................................40


3.3. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV hóa học Actardor 100 WP tới khu hệ vi sinh vật đất
..........................................................................................................................................................41
3.3.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng Actardor 100WP tới thành phần vi sinh vật tổng số..............42
Bảng 3.3. Số lượng vi khuẩn tổng số trong các mẫu đất TN1.................................................................42
Hình 3.1. Số lượng vi khuẩn tổng số trong TN1 bổ sung Actardor 100WP.........................................43
Bảng 3.4. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất TN1...................................................................................44
Hình 3.2. Số lượng xạ khuẩn ở thí nghiệm 1 bổ sung Actardor 100WP.............................................45
Bảng 3.5. Số lượng nấm ở các mẫu đất thí nghiệm 1............................................................................46
Hình 3.3. Số lượng nấm ở các công thức trong TN1 bổ sung Actardor 100WP..................................47
3.3.2. Ảnh hưởng của việc sử dụng Actardor 100 WP tới sinh khối vi sinh vật..............................48
Bảng 3.6. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................................48
Hình 3.4. Tổng C trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1.................................................................50
Bảng 3.7. Tổng N trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................................51
Hình 3.5. Tổng Nitơ trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1............................................................52
3.4. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV sinh học Reasegant 3.6EC tới VSV trong đất.........53
3.4.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất Reasegant 3.6 EC tới thành phần vi sinh vật tổng số
.......................................................................................................................................................53
Bảng 3.8. Số lượng vi khuẩn tổng số trong mẫu đất thí nghiệm 2.........................................................54
Hình 3.6. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới vi khuẩn tổng số.........................................55
Bảng 3.9. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất trong TN2.........................................................................56
Hình 3.7. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới xạ khuẩn.....................................................57
Bảng 3.10. Số lượng nấm ở các mẫu đất trong TN2..............................................................................58
Hình 3.8. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới nấm tổng số...............................................59

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................................................................37
Bảng 3.1. Một số loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Tân Cương.............................................38
Bảng 3.2. Một số tính chất đất thí nghiệm............................................................................................40
Bảng 3.3. Số lượng vi khuẩn tổng số trong các mẫu đất TN1.................................................................42
Bảng 3.4. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất TN1...................................................................................44
Bảng 3.5. Số lượng nấm ở các mẫu đất thí nghiệm 1............................................................................46
Bảng 3.6. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................................48


Bảng 3.7. Tổng N trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................................51
Bảng 3.8. Số lượng vi khuẩn tổng số trong mẫu đất thí nghiệm 2.........................................................54
Bảng 3.9. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất trong TN2.........................................................................56
Bảng 3.10. Số lượng nấm ở các mẫu đất trong TN2..............................................................................58
Bảng 3.11. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 2......................................................60
Bảng 3.12. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2..........................................................................61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................67
PHỤ LỤC................................................................................................................................................72


DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................................................4
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............................................12
1.2. Vi sinh vật trong đất....................................................................................................................13
Bảng 1.3. Phân loại vi khuẩn theo hình thái..........................................................................................14
Bảng 1.4. Các nhóm vi khuẩn theo đặc điểm dinh dưỡng.....................................................................15

Bảng 3.6. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................................48
Hình 3.4. Tổng C trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1.................................................................50
Bảng 3.7. Tổng N trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 1........................................................51
Hình 3.5. Tổng Nitơ trong sinh khối VSV ở mẫu thí nghiệm 1............................................................52
3.4. Ảnh hưởng của việc sử dụng hóa chất BVTV sinh học Reasegant 3.6EC tới VSV trong đất.........53
Bảng 3.8. Số lượng vi khuẩn tổng số trong mẫu đất thí nghiệm 2.........................................................54
Hình 3.6. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới vi khuẩn tổng số.........................................55
Bảng 3.9. Số lượng xạ khuẩn ở các mẫu đất trong TN2.........................................................................56
Hình 3.7. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới xạ khuẩn.....................................................57
Bảng 3.10. Số lượng nấm ở các mẫu đất trong TN2..............................................................................58


Hình 3.8. Ảnh hưởng của hóa chất Reasegant 3.6EC tới nấm tổng số...............................................59
Bảng 3.11. Tổng C trong sinh khối VSV ở các mẫu đất thí nghiệm 2......................................................60
Hình 3.9. Tổng C trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2.........................................................................61
Bảng 3.12. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2..........................................................................61
Hình 3.10. Tổng N trong sinh khối VSV ở thí nghiệm 2......................................................................62
3.5. Đề xuất sau nghiên cứu..............................................................................................................63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................67
PHỤ LỤC................................................................................................................................................72


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

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

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 LD 50 càng cao thì
thuốc càng ít độc. Ví dụ như LD 50 của Furadan (Carbofuran) bằng 8-14 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).

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

Bảng 1.1. Phân nhóm độc chất HCBVTV tại Việt Nam
Mức độ độc
và ký hiệu màu
Ia, Ib. Rất độc

< 400

50 - 500

200 -1000

100 - 1000

400 - 4000

> 500

> 2000

> 1000

> 4000

“Cẩn thận”
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
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

đã được phát triển lên một tầm cao mới cũng như đã có một chiến lược mới về công
thức hoá học và các phương pháp sử dụng. Nhiều loại hoá chất mới, trong đó có nhiều
HCBVTV sinh học có hiệu quả cao với dịch hại nhưng an toàn với môi trường ra đời
[15]. Sự phát triển mới này đã tạo ra cơ hội giảm bớt nguy cơ nhiễm độc HCBVTV.
Sản lượng HCBVTV thế giới tăng lên theo thời gian, năm 1955 thế giới sản xuất ra gần
400 nghìn tấn, thập niên 90 của thế kỷ XX sản xuất ra hơn 3 triệu tấn mỗi năm [44].
Đến nay thế giới sản xuất khoảng 4,4 triệu tấn/năm với 2.537 loại hóa chất BVTV [1],

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 6


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

[37]. Những quốc gia có sản lượng, kim ngạch xuất nhập khẩu và sử dụng HCBVTV
đứng hàng đầu thế giới là Trung Quốc và Hoa Kỳ.
Trong 10 năm gần đây đã có những thay đổi trong ngành công nghiệp
HCBVTV thế giới, những hoá chất có độc tính cao đã từng bước được loại ra khỏi thị
trường và thay vào đó là các loại HCBVTV ít độc hại hơn đối với môi trường và sức
khoẻ cộng đồng [41].
1.1.2.2. Thực trạng sử dụng HCBVTV tại Việt Nam
Giai đoạn trước năm 1957, biện pháp hoá học hầu như không có vị trí trong sản
xuất nông nghiệp. Tháng 1 năm 1956 thành lập tổ hoá bảo vệ thực vật của Viện Khảo
cứu trồng trọt đã đánh dấu sự ra đời của ngành Hoá BVTV ở Việt Nam [15]. Năm
1961 Cục Bảo vệ thực vật được thành lập, là một cơ quan quản lý nhà nước thuộc Bộ
NN & PTNN [8]. HCBVTV được dùng lần đầu trong sản xuất nông nghiệp ở miền Bắc
tại Hưng Yên (vụ đông xuân 1956-1957), miền Nam HCBVTV được sử dụng từ năm
1962 [15].
Giai đoạn từ 1957-1990, thời kỳ bao cấp việc nhập khẩu quản lý và phân phối

2008, năm 2010 đạt 549.254.817 USD tăng 12,4% so với cùng kỳ năm 2009. Nguồn
HCBVTV được nhập khẩu về trong năm 2010 chủ yếu từ: Trung Quốc (226.934.364
USD), Ấn Độ (52.481.156 USD), Thái Lan (33.451.361 USD), kế tiếp là Anh
(31.211.162 USD) [11], [21].
Hiện nay số lượng và chủng loại HCBVTV sử dụng ở nước ta tương đối cao so
với khu vực. Ngày 20/5/2011 Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành
thông tư 36/2011/TT-BNNPTNT về việc ban hành Danh mục thuốc BVTV được phép
sử dụng, hạn chế sử dụng, cấm sử dụng ở Việt Nam, trong đó cho phép 1151 hoạt chất
và 2967 thương phẩm được phép sử dụng trong nông nghiệp tại Việt Nam [1].
1.1.3. Tồn lưu và chuyển hóa của hóa chất BVTV trong môi trường
Một số công trình nghiên cứu đã chỉ ra sự tồn lưu HCBVTV trong đất, nước,
không khí, trong cây trồng và cả trong thực phẩm [20], hậu quả đã ảnh hưởng xấu đến
động vật đặc biệt là con người.

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 8


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

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.
Trong đất có tới 50 % lượng HCBVTV được phun để bảo vệ mùa màng hoặc
được sử dụng diệt cỏ để phun không đúng vị trí và dải trên mặt đất. Một vài HCBVTV
như clo hữu cơ có thể tồn tại trong đất nhiều năm mặc dù là một lượng lớn HCBVTV
đã bay hơi. Theo Bùi Vĩnh Diên, Vũ Đức Vọng nghiên cứu dư lượng HCBVTV trong
đất tại Đắk Lắk cho thấy trong đất canh tác các loại có chứa dư lượng HCBVTV chung

Khi đưa hóa chất BVTV vào trong môi trường đất, rất nhiều các quá trình
chuyển hóa có thể xảy ra. Ngoài tác động có lợi là tiêu diệt sâu hại, việc đưa hóa chất
bảo vệ thực vật vào trong môi trường cũng gây ra rất nhiều tác động có hại. Ví dụ như
các dòng chảy có thể rửa trôi các hóa chất diệt cỏ tại khu vực có cỏ dại, dẫn đến giảm
hiệu quả kiểm soát cỏ dại, gây thiệt hại cho các loài sinh vật khác đồng thời cũng gây ô
nhiễm đất và nước. Bên canh đó, các loại thuốc trừ sâu khi phát tán vào không khí gây
ra các ảnh hưởng nằm ngoài dự kiến.
Có nhiều quá trình ảnh hưởng tới sự tồn lưu thuốc BVTV trong môi trường, ví
dụ như quá trình hấp phụ, di chuyển, phân hủy. Di chuyển là quá trình mà hóa chất
BVTV chuyển rời khỏi khu vực sử dụng nó bao gồm sự bay hơi, rửa trôi. Các quá trình
này được mô tả trong hình 1.1 [31].

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 10


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

Hình 1.1. Sự chuyển hóa của hóa chất BVTV trong môi trường

Thời gian tồn lưu được tính là thời gian bán phân hủy của hóa chất BVTV trong
môi trường. Nếu các hóa chất BVTV có thời gian phân hủy ngắn thì ít có khả năng tồn
lưu và di chuyển trong môi trường (bảng 1.2). Thời gian tồn lưu của hóa chất BVTV
phụ thuộc vào các yếu tố môi trường và hoạt động của VSV. Hóa chất BVTV bị phân
hủy khi tồn tại ở trên bề mặt đất, do tác động bởi các quá trình quang hóa, rửa trôi hay
thất thoát nhờ gió. Do vậy, sự chuyển hóa của các chất BVTV trên bề mặt đất là không
liên tục và khó có thể dự đoán trước [31].

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18


Carbaryl

Bromacil

Dicamba

Carbofuran

Trifluralin

Malathion

Diazinon

Chlordane

Methyl Parathion

Endrin

Paraquat

Oxamyl

Fonofos

Lindane

2,4-D