ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Văn Tuyến

ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN
VI SINH VẬT ĐẤT TRỒNG CHÈ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Văn Tuyến

ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN
VI SINH VẬT ĐẤT TRỒNG CHÈ

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60 85 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Nguyễn Xuân Cự

Hà Nội - 2012

LỜI CẢM ƠN


Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh sự
nỗ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô, cũng như
sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và
thực hiện luận văn thạc sĩ.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến PGS. TS. Nguyễn Xuân Cự và ThS.
Trần Thị Tuyết Thu, những người đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất
cho tôi hoàn thành luận văn này. Xin gởi lời tri ân nhất của tôi đối với những điều mà
thầy, cô đã dành cho tôi.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong bộ môn Môi
trường Đất - Khoa Môi trường - Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội đã tận
tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho
tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người đã không ngừng
động viên, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và
thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến các anh chị và các bạn
đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực
hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh.
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Học viên thực hiện

Nguyễn Văn Tuyến


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BVTV


Bảo vệ thực vật

C

Các bon

CFU

Đơn vị hình thành khuẩn lạc

GDP

Tổng thu nhập quốc dân

HCBVTV

Hóa chất bảo vệ thực vật

Kts

Kali tổng số

Kdt

Kali dễ tiêu

N

Nitơ


Nts

Nitơ tổng số

Ndt

Nitơ dễ tiêu

NN & PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

OM

Hàm lượng chất hữu cơ tổng số

Pdt

Phốt pho dễ tiêu

pH

Độ chua

Pts

Phốt pho tổng số

TPCG


Thành phần cơ giới

USD

Đô la Mỹ

VSV

Vi sinh vật

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

1.2.2. Vai trò của vi sinh vật đất.....................................................................................................17
1.2.3. Sự phân bố của sinh vật trong đất.......................................................................................18
Bảng 1.5. Số lượng VSV ở một số loại đất khác nhau............................................................................19
Bảng 1.6. Thành phần và số lượng VSV trong một số loại đất ở Việt Nam............................................19
Bảng 1.7. Sự phân bố VSV theo chiều sâu trong đất..............................................................................21
1.2.4. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới phân bố vi sinh vật đất......................................22
Hình 1.2. Ảnh hưởng của yếu tố khí hậu tới vi sinh vật đất [5]..........................................................23
1.3. Tác động của hóa chất BVTV tới VSV đất....................................................................................24
Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất........................................................24
1.4. Một số tính chất cơ bản của HCBVTV sử dụng trong thí nghiệm................................................29


1.4.1. Tính chất cơ bản của Actardor 100 WP................................................................................29
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của hoạt chất Imidacloprid...................................................................29
Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid.........................................................................................30
1.4.2. Tính chất cơ bản của Reasegant 3.6 EC................................................................................31
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của hoạt chất Abamectin......................................................................31
Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin..........................................................................................31
CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................33
2.1. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................................................33
2.2. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................................................33
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu.............................................................................................33
2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa...........................................................................................33
2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới....................................................................33
Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm......................................................................................................34
2.2.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.................................................................35
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu...................................................................................................36
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................................................................37
3.1. Tình hình sử dụng đất và sản xuất chè tại vùng nghiên cứu.......................................................37
3.1.1. Tình hình sử dụng đất tại Tân Cương...................................................................................37

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

3.4.2. Ảnh hưởng của việc sử dụng Reasegant 3.6 EC tới sinh khối vi sinh vật..............................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


DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................................................4
MỞ ĐẦU..................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU..........................................................................................................3
Bảng 1.2. Thời gian tồn lưu của một số hóa chất BVTV trong môi trường............................................12
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 1.5. Số lượng VSV ở một số loại đất khác nhau............................................................................19
Bảng 1.6. Thành phần và số lượng VSV trong một số loại đất ở Việt Nam............................................19
Bảng 1.7. Sự phân bố VSV theo chiều sâu trong đất..............................................................................21
Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất........................................................24
Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid.........................................................................................30
Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin..........................................................................................31
CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................33
2.1. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................................................33
2.2. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................................................33
Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm......................................................................................................34

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 1.5. Số lượng VSV ở một số loại đất khác nhau............................................................................19
Bảng 1.6. Thành phần và số lượng VSV trong một số loại đất ở Việt Nam............................................19
Bảng 1.7. Sự phân bố VSV theo chiều sâu trong đất..............................................................................21
Hình 1.2. Ảnh hưởng của yếu tố khí hậu tới vi sinh vật đất [5]..........................................................23
1.3. Tác động của hóa chất BVTV tới VSV đất....................................................................................24
Bảng 1.8. Ví dụ về ảnh hưởng của hóa chất BVTV tới sinh vật đất........................................................24
1.4. Một số tính chất cơ bản của HCBVTV sử dụng trong thí nghiệm................................................29
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của hoạt chất Imidacloprid...................................................................29
Bảng 1.9. Một số tính chất của Imidacloprid.........................................................................................30
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của hoạt chất Abamectin......................................................................31
Bảng 1.10. Một số tính chất của Abamectin..........................................................................................31
CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................33
2.1. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................................................33
2.2. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................................................33


Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm......................................................................................................34
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................................................................37
3.1. Tình hình sử dụng đất và sản xuất chè tại vùng nghiên cứu.......................................................37
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
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

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

biện pháp quan trọng và chủ yếu. Cùng với phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật được kì
vọng là yếu tố quan trọng để đảm bảo cho một vụ mùa bội thu. Tuy nhiên, do các loại
hóa chất bảo vệ thực vật thường là các chất hoá học có độc tính cao nên mặt trái của
chúng là rất độc hại với sức khoẻ con người và là một đối tượng có nguy cơ cao gây ô
nhiễm môi trường sinh thái nếu không được quản lý chặt chẽ và sử dụng đúng cách.
Trên thực tế, việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật chỉ một phần là tác dụng trực tiếp
còn lại đến 50% là thất thoát vào môi trường, nhất là môi trường đất. Do đó, chúng là
tác nhân quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất.
Hệ vi sinh vật đất là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới khả năng chuyển hóa
và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời thực hiện chức năng duy trì sự sống
trong đất. Việc nghiên cứu về sự phân bố, động thái của vi sinh vật đất, tìm kiếm
những chủng mạnh, vừa có hoạt tính sinh học cao vừa phù hợp với điều kiện sinh thái
là một trong những hướng đi đúng đắn nhằm thực hiện định hướng phát triển nền nông
nghiệp bền vững. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề ô nhiễm đất đã ảnh hưởng không nhỏ đến
khu hệ vi sinh vật trong đất, làm thay đổi theo chiều hướng tiêu cực đối với chất lượng
đất.
Là một trong những nước xuất khẩu chè lớn trên thế giới, nước ta có rất nhiều
vùng chè đặc sản như Thái Nguyên, Phú Thọ, Lâm Đồng…. Các vùng chè này không
chỉ được biết đến với hương vị chè của địa phương mà còn được biết đến vì kĩ thật
thâm canh cây chè cao. Hóa chất bảo vệ thực vật đã trở thành một yếu tố không thể
thiếu để đảm bảo năng suất chè của các vùng thâm canh cao này. Tuy nhiên hóa chất

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 1


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

bảo vệ thực vật là một trong những nhân tố gây ô nhiễm môi trường do bị lạm dụng,

thiếu kiểm soát hoặc dùng sai. Nhiều mặt tiêu cực của hóa chất bảo vệ thực vật đã bộc
lộ như gây ô nhiễm nguồn nước và đất; để lại dư lượng trên nông sản, gây độc cho
người và nhiều loài động vật máu nóng; gây mất cân bằng trong tự nhiên; làm giảm
tính đa dạng sinh học, xuất hiện nhiều loại dịch hại mới, tạo tính chống thuốc của dịch
hại và làm đảo lộn các mối quan hệ giữa các loài sinh vật trong hệ sinh thái, gây bùng
phát và tái phát dịch bệnh [15]. Hiện nay, tình hình dịch hại ngày càng phát triển mạnh
với nhiều loài sâu bệnh đột biến kháng thuốc nên mức độ sử dụng và chủng loại hóa
chất bảo vệ thực vật ngày càng cao. Chúng ta vẫn luôn nhận thức được ảnh hưởng của
hóa chất bảo vệ thực vật đối với môi trường sinh thái nói chung cũng như vi sinh vật
đất nói riêng, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng cụ thể ra sao thì chưa có nhiều nghiên cứu
đặc biệt là trong các đất trồng chè. Do đó đề tài “Ảnh hưởng của hóa chất bảo vệ
thực vật đến vi sinh vật đất trồng chè” được thực hiện.
Những nghiên cứu của đề tài góp thêm vào cơ sở dữ liệu về ảnh hưởng của một
số hóa chất bảo vệ thực vật đến tính đa dạng của vi sinh vật đất ở vùng nghiên cứu và
làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ở
địa phương.

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 2


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

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật
1.1.1. Khái niệm và phân loại hóa chất BVTV
1.1.1.1. Khái niệm hóa chất BVTV
Hóa chất dùng trong công tác BVTV bao gồm các hóa chất trừ sâu, diệt nấm,
diệt cỏ, diệt chuột… đều được mang tên chung là thuốc BVTV hay nông dược. Theo

Điều lệ quản lý thuốc BVTV (Ban hành kèm theo Nghị định số 58/2002/NĐ-CP ngày
03/6/2002 của Chính phủ), thuốc BVTV là các chế phẩm có nguồn gốc từ hóa chất,
thực vật, động vật, VSV và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại cho
tài nguyên thực vật [25].
1.1.1.2. Phân loại hóa chất BVTV
Việc phân loại hóa chất BVTV có thể thực hiện theo nhiều cách: phân loại theo
đối tượng phòng trừ (thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh…) hoặc phân loại theo gốc hóa học
(nhóm clo hữu cơ, nhóm lân hữu cơ…). Các loại hóa chất BVTV có nguồn gốc khác
nhau thì tính độc và khả năng gây độc khác nhau. Dựa vào đặc điểm hóa học, các hóa
chất BVTV thường được sử dụng thuộc các nhóm sau [15]:
- Nhóm thuốc thảo mộc: có độ độc cấp tính cao nhưng nhanh phân hủy trong
môi trường.
- Nhóm clo hữu cơ: DDT, 666... nhóm này có độ độc cấp tính tương đối thấp
nhưng tồn lưu lâu trong môi trường, gây độc mãn tính nên nhiều sản phẩm bị cấm hoặc
hạn chế sử dụng.
- Nhóm lân hữu cơ: Parathinon Methyl (Vofatox), Bi-58... độ độc cấp tính của
các loại thuốc thuộc nhóm này tương đối cao nhưng nhanh phân hủy trong cơ môi
trường hơn so với nhóm clo hữu cơ.

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 3


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

- Nhóm cacbamat: Mipcin, Bassa, Sevin…là thuốc được dùng rộng bởi vì thuốc
tương đối rẻ tiền, hiệu lực cao, độ độc cấp tính tương đối cao nhưng khả năng phân hủy
nhanh tương tự nhóm lân hữu cơ.
- Nhóm Pyrethoide (Cúc tổng hợp): Decis, Sherpa, Sumicidine… nhóm này dễ

bay hơi và nhanh phân hủy trong môi trường.
- Các hợp chất Pheromone: Là những hóa chất đặc biệt do sinh vật tiết ra để
kích thích hành vi của những sinh vật khác cùng loài. Các chất điều hòa sinh trưởng
côn trùng (Nomolt, Applaud…) là những chất được dùng để biến đổi sự phát triển của
côn trùng. Chúng ngăn cản côn trùng biến thái hoặc kích thích sự trưởng thành từ rất
sớm. Các hợp chất này rất ít độc với người và môi trường.
- Nhóm thuốc trừ sâu vi sinh (Dipel, Thuricide, Xentari, NPV....): Rất ít độc với
người và các sinh vật không phải là dịch hại.
- Ngoài ra còn có nhiều chất có nguồn gốc hóa học khác, một số sản phẩm từ
dầu mỏ được dùng làm thuốc trừ sâu.
Để thể hiện mức độ độc của mỗi loại thuốc người ta sử dụng chỉ số gây độc cấp
tính LD50 hay còn gọi là liều gây chết trung bình căn cứ thử nghiệm trên thỏ hoặc chuột
bạch. Chỉ số LD50 càng thấp thì thuốc càng độc và ngược lại chỉ số 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

Vạch màu đỏ
II. Độc
Vạch màu vàng
III. Độc trung bình
Vạch màu xanh lam
IV. Ít độc
Vạch màu xanh lá cây

LD50 (chuột) qua miệng

LD50 (chuột) qua da

Thể rắn
(mg/kg)

Thể lỏng
(ml/kg)

Thể rắn
(mg/kg)

Thể lỏng
(ml/kg)

< 50

< 200

< 100


< 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

pháp hoá học lúc này vẫn chưa có vai trò đáng kể trong sản xuất nông nghiệp.
Từ đầu thế kỷ XX đến năm 1960, HCBVTV hữu cơ ra đời làm thay đổi vai trò
của biện pháp hoá học trong sản xuất nông nghiệp. Thuốc trừ nấm thuỷ ngân hữu cơ

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 5


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

đầu tiên ra đời vào năm 1913; tiếp theo là các thuốc trừ nấm lưu huỳnh rồi đến các
nhóm khác. DDT đã được Zeidler tìm ra tại Thuỵ Sỹ năm 1924 [15]. Hàng loạt
HCBVTV ra đời sau đó: hợp chất phốt pho hữu cơ đã được phát minh năm 1942 [7],
clo hữu cơ (1940-1950) và các hoá chất cacbamat (1945-1950). Hoá chất trừ cỏ xuất
hiện muộn hơn, năm 1945 chất diệt cỏ carbamat lần đầu tiên được phát hiện ở Anh.
Biện pháp hoá học bị khai thác ở mức tối đa, từ cuối những năm 1950 những hậu quả
xấu của HCBVTV gây ra cho con người và môi trường được phát hiện [15].
Từ năm 1960-1980, việc lạm dụng HCBVTV đã để lại những hậu quả rất xấu
cho môi trường và sức khoẻ con người. Trong nhân dân tư tưởng sợ hãi, không dám
dùng HCBVTV xuất hiện; thậm chí có người cho rằng cần loại bỏ không dùng
HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp [15]. Chính vì điều này các nhà khoa học đã đầu
tư nghiên cứu các loại HCBVTV mới an toàn hơn đối với môi trường và sức khoẻ con
người. Nhiều HCBVTV mới ra đời như hoá chất trừ cỏ mới; các HCBVTV nhóm
perethroid tổng hợp; các HCBVTV có nguồn gốc sinh học hay tác động sinh học, các
chất điều tiết sinh trưởng côn trùng và cây trồng. Lượng HCBVTV được dùng trên thế
giới không những không giảm mà còn liên tục tăng lên [15], [37].
Từ những năm 1980 đến nay, vấn đề bảo vệ môi trường được quan tâm hơn, vai
trò của biện pháp hoá học vẫn được thừa nhận. Tư tưởng sợ HCBVTV cũng bớt dần,
do hiểu biết tốt hơn về tác động qua lại của côn trùng và cây trồng, các loại HCBVTV

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

HCBVTV hoàn toàn do nhà nước thực hiện. Lượng HCBVTV dùng không nhiều,
khoảng 15.000 tấn thành phẩm/năm với hơn 20 chủng loại chủ yếu là thuốc trừ sâu và
thuốc trừ bệnh [15]. Thời kỳ 1976-1980 mỗi năm cả nước sử dụng 16.000 tấn
HCBVTV. Thời kỳ 1986-1990 trung bình mỗi năm sử dụng 14.000 tấn HCBVTV,
trong đó 55 % là lân hữu cơ, 13 % là clo hữu cơ, 12 % là hợp chất carbamat còn lại là
hợp chất thuỷ ngân, asen. Đa phần là các hoá chất tồn lưu lâu trong môi trường hay có
độ độc cao [17].
Giai đoạn từ 1990 đến nay, thị trường HCBVTV đã thay đổi cơ bản. Nền kinh tế
thị trường nguồn hàng phong phú, nhiều chủng loại được cung ứng kịp thời, nông dân
có điều kiện lựa chọn HCBVTV, giá cả khá ổn định có lợi cho nông dân [15]. Lượng
hóa chất sử dụng trong nông nghiệp ở Việt Nam ngày càng tăng. Trong đó phần lớn là

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 7


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

hoá chất trừ sâu và còn lại là trừ cỏ, trừ bệnh, nhóm photpho hữu cơ chiếm khoảng 56
%, phổ biến nhất là Vofatox và Monitor. Đó là những loại thuốc độc hại cho môi
trường và con người. Giai đoạn gần đây cơ cấu tỉ lệ các loại HCBVTV đã được thay
đổi đáng kể, nhiều loại hoá chất mới hiệu quả hơn, an toàn hơn với môi trường được
nhập khẩu và sử dụng. Năm 1991 hoá chất trừ sâu chiếm 83,3 %, hoá chất trừ nấm 9,5
%, hoá chất diệt cỏ 4,1 %, những loại khác 3,1 % [8]. Đến năm 2008 tỉ lệ là hoá chất
trừ sâu chiếm 37,9%, hoá chất trừ nấm 21,12 %, hoá chất diệt cỏ 13,77 %, hoá chất diệt
côn trùng 23,46 % và những loại khác 3,75 %. Lượng HCBVTV tiêu thụ qua các năm
tăng dần, kim ngạch nhập khẩu HCBVTV tăng mạnh [15], [23]. Theo số liệu của Tổng
cục Thống kê, kim ngạch nhập khẩu HCBVTV và nguyên liệu năm 2008 là
473.760.692 USD, năm 2009 là 488.494.550 USD tăng 3,1% so với cùng kỳ năm

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

là 62,22 % số mẫu và 44,44 % mẫu có dư lượng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Đất
trồng cà phê 60,0 % số mẫu có dư lượng HCBVTV và 33,33 % số mẫu có dư lượng
vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Đất trồng rau, màu 66,66 % số mẫu có dư lượng
HCBVTV và 60,0 % mẫu có dư lượng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Đất trồng lúa
60,0 % số mẫu có dư lượng HCBVTV và 40,0 % mẫu có dư lượng vượt quá tiêu chuẩn
cho phép [2].
Nước có thể bị ô nhiễm bởi việc đổ các HCBVTV thừa sau khi phun xong hoặc
đổ nước rửa dụng cụ sau khi phun xuống hồ ao. Cây trồng được phun HCBVTV ở
ngay cạnh mép nước, sự rò rỉ, xói mòn từ đất đã xử lý bằng HCBVTV hoặc HCBVTV
rơi xuống từ không khí bị ô nhiễm. Sử dụng HCBVTV cho xuống các sông hồ để giết
cá và vớt cá để ăn [6], [14]. Nghiên cứu của Bùi Vĩnh Diên, Vũ Đức Vọng dư lượng
HCBVTV chung là 58,33 % số mẫu và 20,0 % mẫu có dư lượng vượt quá tiêu chuẩn
cho phép. Nước giếng đào có 60,0 % số mẫu có dư lượng HCBVTV và 20,0 % mẫu có
dư lượng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Nước hồ thủy lợi 53,33 % số mẫu có dư lượng
HCBVTV và 26,66 % mẫu có dư lượng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Nước ruộng có
66,66 % số mẫu có dư lượng HCBVTV và 33,33 % vượt quá tiêu chuẩn cho phép.

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 9


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

Nước sông, suối có 53,33 % số mẫu có dư lượng HCBVTV và không có mẫu nào vượt
quá tiêu chuẩn cho phép [2].
Trên thực tế hiện tượng sử dụng HCBVTV không theo chỉ dẫn ở nhiều nơi hiện
nay đã gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Kết quả định lượng
HCBVTV ở một số địa phương cho thấy dư lượng HCBVTV trong đất, nước và thực
phẩm đang ở mức báo động và có nguy cơ gia tăng [10].

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


Trang 11


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

Bảng 1.2. Thời gian tồn lưu của một số hóa chất BVTV trong môi trường
Thời gian tồn lưu nhanh
(chu kì bán phân hủy 30
ngày)

Thời gian tồn lưu trung bình
(chu kì bán phân hủy 30 100 ngày)

Thời gian tồn lưu lâu
(chu kì bán phân hủy

Aldicarb

Aldrin

TCA

Captan

Atrazine

Picloram

Dalapon


Carbaryl

Bromacil

Dicamba

Carbofuran

Trifluralin

Malathion

Diazinon

Chlordane

Methyl Parathion

Endrin

Paraquat

Oxamyl

Fonofos

Lindane

2,4-D


Glyphosate

2,4,5-T

Heptachlor

> 100 ngày)

Nguồn: Kenneth R. Bolen (1993)[46].
Hấp phụ là sự liên kết giữa thuốc BVTV với các hạt đất. Số lượng hóa chất
BVTV được hấp phụ ở các loại đất khác nhau phụ thuộc vào loại thuốc, loại đất và một
số đặc tính của đất như thành phần cấp hạt, cấu trúc, độ ẩm và độ chua. Hóa chất
BVTV được hấp phụ cao trong đất giàu sét và chất hữu cơ, ngược lại được hấp phụ rất
ít trong đất cát [48].
Bay hơi là các quá trình của các chất rắn, lỏng chuyển đổi thành dạng khí và có
thể di chuyển đến nơi rất xa so với nơi sử dụng. Hóa chất BVTV dễ bay hơi nhất từ đất
cát, đất ẩm, khi thời tiết khô, nóng và có gió thì lượng bay hơi tăng.
Rửa trôi là sự di chuyển của các hóa chất BVTV trong nước do nước có thể hòa
tan các hóa chất này. Các dòng chảy này cũng có thể xuất hiện khi lượng nước chảy

Nguyễn Văn Tuyến – Cao học KHMT K18

Trang 12