Những hiểu biết cơ bản về thuốc BVTV

Từ xưa đến nay trong sản xuất nông nghiệp, thuốc BVTV là một vật tư kỹ thuật cần thiết để góp phần hạn chế dịch hại, bảo vệ cây trồng, giữ vững và nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Hiện nay sử dụng thuốc BVTV là một biện pháp quan trọng trong hệ thống các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM).

Dịch hại: mọi loài sinh vật gây hại cho người, cho mùa màng, nông lâm sản; công trình kiến trúc; cho cây rừng, cho môi trường sống.

Thuốc trừ dịch hại: những chất hay hỗn hợp các chất dùng để ngăn ngừa, tiêu diệt hay phòng trừ  các loài dịch hại.

Thuốc BVTV (nông dược): chế phẩm có nguồn gốc hoá chất, thực vật, động vật, vi sinh vật và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật.

Chất độc: những chất khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật một lượng nhỏ cũng có thể gây biến đổi sâu sắc về cấu trúc hay chức năng trong cơ thể sinh vật, phá huỷ nghiêm trọng những chức năng của cơ thể, làm cho sinh vật bị ngộ độc hoặc bị chết.

Độ độc: liều lượng nhất định của chất độc cần có để gây được một tác động nào đó trên cơ thể sinh vật khi chúng xâm nhập vào cơ thể sinh vật.

Liều lượng: lượng chất độc cần thiết (tính bằng mg hay g) để gây được một tác động nhất định trên cơ thể sinh vật.

Liều gây chết: liều lượng chất độc đã gây cho cơ thể sinh vật những biến đổi sâu sắc đến mức không thể hồi phục, làm chết sinh vật.

Liều gây chết trung bình (LD₅₀): liều lượng chất độc gây chết cho 50% số cá thể đem thí nghiệm (qua miệng và qua da động vật thí nghiệm).

Thời gian gây chết trung bình (LT₅₀): thời gian gây chết cho một nửa (50%) số cá thể dùng trong thí nghiệm, tại nồng độ hay liều lượng nhất định.

Yêu cầu của thuốc BVTV

• Có tính độc với sinh vật gây hại.
• Có khả năng tiêu diệt nhiều loài dịch hại (tính độc vạn năng), nhưng chỉ tiêu diệt các loài sinh vật gây hại mà không gây hại cho đối tượng không phòng trừ (tính chọn lọc).
• An toàn đối với người, môi sinh và môi trường.
• Dễ bảo quản, chuyên chở và sử dụng.
• Giá thành hợp lý.

Điều kiện để thuốc gây độc cho sinh vật

Thuốc phải tiếp xúc được với sinh vật

• Côn trùng, nhện: hiểu rõ khả năng di chuyển của côn trùng, nơi chúng sống, nơi gây hại và cách gây hại, thời điểm hoạt động.
• Nấm, vi khuẩn gây bệnh, tuyến trùng: phun thuốc đúng vào nơi chúng sống, hạt thuốc phải mịn, trải thật đều trên bề mặt vật phun, lượng nước phun phải lớn.
• Chuột: di chuyển rất rộng, nên phải tạo điều kiện cho chuột tiếp xúc với bả.
• Cỏ dại: tạo điều kiện cho cỏ dại nhận được nhiều thuốc nhất, tránh để cây trồng tiếp xúc với thuốc.

Thuốc phải xâm nhập được vào cơ thể sinh vật

• Tiếp xúc: ngoại tác động, thuốc xâm nhập qua biểu bì.
• Vị độc: nội tác động, thuốc xâm nhập qua đường ruột.
• Xông hơi: thuốc có khả năng bay hơi và xâm nhập qua đường hô hấp.
• Thấm sâu: thuốc xâm nhập qua biểu bì thực vật theo chiều ngang.
• Nội hấp/lưu dẫn: thuốc xâm nhập và dịch được trong cây, diệt được dịch hại ở nơi xa vùng tiếp xúc với thuốc.
• Chất độc phải tồn giữ trong cơ thể sinh vật một thời gian, ở nồng độ nhất định đủ để phát huy tác dụng

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ độc

Cấu tạo, tính chất hoá học của chất độc (hoạt chất)

• Nhóm chức sinh độc, các liên kết dễ phá vỡ (nối đôi, nối ba). Ví dụ: −CN, −P=O(S), >N−C(=O)−O−,…
• Nhóm hoạt chất và cơ chế tác động đến sinh vật gây hại.
• Sự thay thế nhóm này bằng một nhóm khác, hay sự thêm bớt đi một nhóm này hay nhóm khác có trong phân tử sẽ làm thay đổi độ độc. Đồng phân hình học hay quang học cũng ảnh hưởng nhiều đến độ độc.
• Các chất độc hữu cơ không phân cực hoà tan trong lipid của màng để xâm nhập vào màng tế bào.
• Các chất độc phân cực lại dễ xâm nhập vào cây qua hệ thống rễ, bằng sự hoà tan trong  nước và được cây hút.

Đặc tính vật lý của thuốc

• Kích thước và trọng lượng hạt thuốc: hạt thuốc có kích thước lớn, có diện tích bề mặt nhỏ, thường khó hoà tan và xâm nhập vào trong biểu bì; khó bám dính trên bề mặt vật phun nên thường bị rơi vãi thất thoát nhiều; hạt thuốc không bay xa khỏi nơi phun; kích thước hạt lớn làm cho huyền phù dễ bị lắng đọng, khó trang trải đều trên bề mặt, dễ làm tắc vòi phun, rất khó sử dụng. – > Hạt thuốc càng nhỏ càng tốt.
• Hình dạng hạt thuốc: hạt thuốc xù xì, nhiều góc cạnh dễ bám dính trên bề mặt vật phun hơn các hạt thuốc trơn.
• Khả năng bám dính: thuốc có độ bám dính tốt, ít bị thất thoát do rửa trôi, chống được tác hại của ẩm độ, mưa và gió, lượng thuốc tồn trên cây nhiều hơn và lâu hơn.
• Tính thấm ướt và loang trải: giảm sức căng bề mặt giữa chất lỏng và không khí.

Cường độ tác động của thuốc

• Nồng độ: nồng độ càng cao, càng dễ gây hại cho sinh vật nhưng gây hại cho môi trường và tồn lưu dư lượng, nồng độ thấp hơn ngưỡng trong thời gian dài chẳng những côn trùng không bị tiêu diệt mà chúng còn dần hình thành tính kháng thuốc. – > Nghiên cứu nồng độ thuốc phù hợp là bắt buộc.
• Mức tiêu dùng: phụ thuộc vào các loài dịch hại, loài cây, tuổi cây, tình hình sinh trưởng và dạng thuốc thành phẩm.
• Số lần phun thuốc và thời gian hiệu lực: tương tự với nồng độ thuốc. – > cần khảo nghiệm kỹ lưỡng.

Các loài sinh vật có phản ứng rất khác nhau

• Mỗi loại thuốc chỉ diệt được một số loài sinh vật. Do cấu tạo giải phẫu các loài sinh vật là khác nhau.
• Cùng một loài sinh vật, tính mẫn cảm của loài sinh vật ở các giai đoạn phát dục khác nhau cũng không giống nhau với từng loại thuốc.
• Tính mẫn cảm của chất độc còn có thể biến đổi theo ngày đêm.
• Khi bị một lượng rất nhỏ chất độc tác động, có những cá thể bị hại rất nghiêm trọng, nhưng có các cá thể khác không bị hại.

Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh

• Thời tiết, thổ nhưỡng: ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ, pH,… ảnh hưởng đến tính thấm của màng nguyên sinh và khả năng xâm nhập của chất độc.
• Độ ẩm của không khí và đất làm cho chất độc bị thuỷ phân và hoà tan rồi mới tác động đến dịch hại. Độ ẩm vừa phải tạo điều kiện cho thuốc xâm nhập vào cây dễ dàng hơn.
• Cường độ ánh sáng càng mạnh, làm tăng cường độ thoát hơi nước, tăng khả năng xâm nhập thuốc vào cây, hiêụ lực của thuốc do vậy càng cao. Nhưng một số loại thuốc lại dễ bị ánh sáng phân huỷ, nhất là ánh sáng tím, do đó thuốc bị giảm hiệu lực.
• Hàm lượng keo và mùn càng cao, thuốc càng bị hấp phụ vào đất, lượng thuốc được sử dụng càng nhiều.

Sự mất đi của chất độc thuốc BVTV

• Sự quang phân: bị phân huỷ khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nhất là tia tử ngoại.
• Sự bay hơi: phụ thuộc vào áp suất hơi; dạng hợp chất hoá học và điều kiện thời tiết.
• Sự lắng trôi: thuốc BVTV bị kéo xuống lớp đất sâu.
• Chuyển hoá trong cây: dưới tác dụng của các men, thuốc ở trong cây bị chuyển hoá theo nhiều cơ chế.
• Vi sinh vật đất phân huỷ: hoạt động của VSV đất thường dẫn đến sự phân huỷ thuốc.

Dư lượng thuốc BVTV

Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất, các sản phẩm chuyển hoá và các thành phần khác có trong thuốc, tồn tại trên cây trồng, nông sản, đất, nước sau một thời gian dưới tác động của các hệ sống và điều kiện ngoại cảnh (mg/kg).

Dư lượng thuốc thường có trên cây trồng nông sản và chỉ gây hại khi chúng vượt ngưỡng cho phép. Chúng được chia thành:

• Dư lượng biểu bì (cuticule residue): gồm những chất tan được trong lipid, nhưng không tan được trong nước, tồn tại ở lớp biểu bì.
• Dư lượng nội bì (sub-cuticule residue): gồm những chất tan được trong nước, nhưng không tan trong lipid, tồn tại ở dưới lớp biểu bì.
• Dư lượng ngoại bì (extra-cuticule residue): gồm những chất không tan cả trong lipid và nước, tồn tại ở bên ngoài biểu bì.

Lượng tiêu thụ hàng này được chấp nhận (ADI) cho biết lượng thuốc BVTV được phép ăn hàng ngày trong thời gian sống mà không gây hại cho sức khoẻ người tiêu dùng (mg/kg/ngày).

Mức dư lượng tối đa cho phép (MRL) là giới hạn dư lượng của một loại thuốc, được tính bằng mg/kg, được phép tồn tại về mặt pháp lý trên nông sản.

Thời gian cách ly (PHI) lý thuyết là khoảng thời gian từ lần xử lý thuốc cuối cùng  đến khi thu hoạch mà tại thời điểm đó, dư lượng của thuốc trên cây thấp hơn MRL.

Tính kháng thuốc BVTV

Tính kháng thuốc của dịch hại là hiện tượng phổ biến ở nhiều loài sinh vật, trên nhiều địa bàn khác nhau. Nhưng tính kháng thuốc được hình thành mạnh nhất ở côn trùng và nhện (tập tính mới, nhằm ngăn ngừa hoặc hạn chế sự tiếp xúc với thuốc)

Những cá thể chịu thuốc và quen thuốc (cá thể, không di truyền) chỉ chịu được lượng thuốc thấp hơn nhiều so với cá thể kháng thuốc.

Biên pháp khắc phục hiện tượng kháng thuốc:

• Dùng luân phiên các loại thuốc BVTV. Tại một thời điểm nên dùng đơn hoặc hai hoạt chất, không nên dùng hỗn hợp nhiều hoạt chất có thể tạo tính kháng thuốc nhanh hơn.
• Dùng các chất hợp lực khôi phục lại hiệu lực của thuốc.
• Biện pháp thích hợp nhất là xây dựng chiến lược phòng trừ dịch hại tổng hợp.

Việc sử dụng chúng cần được thực hiện một cách khoa học và có trách nhiệm. Hiểu biết cơ bản về thành phần, công dụng, cũng như các biện pháp an toàn khi sử dụng thuốc BVTV không chỉ giúp nông dân tối ưu hóa hiệu quả sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.