Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong canh tác nông nghiệp, các đối tượng dịch hại như sâu bệnh, chuột và cỏ dại là nguy cơ thường trực, có thể làm sụt giảm từ 20% đến 25%, thậm chí lên đến 50% năng suất cây trồng nếu không có biện pháp phòng trừ kịp thời. Việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) tại Israel bắt đầu phổ biến từ đầu thập niên 1960 nhằm khống chế dịch hại và bảo vệ năng suất mùa màng. Mặc dù thuốc BVTV đem lại hiệu quả tiêu diệt dịch hại nhanh chóng, việc lạm dụng hoặc sử dụng không đúng quy trình kỹ thuật đã dẫn đến các hệ lụy môi trường như phá vỡ cân bằng sinh thái đồng ruộng, tiêu diệt thiên địch, gây độc cho nguồn nước, đất và không khí, đồng thời để lại dư lượng trên nông sản đe dọa sức khỏe người lao động và người tiêu dùng.
Khóa luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành Khoa học Môi trường của tác giả Nguyễn Thị Nhu (Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, 2017) thực hiện đề tài: “Đánh giá tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong quá trình canh tác giống ớt ngọt ảnh hưởng tới môi trường tại trang trại 37 Moshav Paran - Arava, Israel”.
Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu chung: Đánh giá tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong quá trình canh tác cây trồng ảnh hưởng tới môi trường tại trang trại 37 Moshav Paran, vùng Arava, Israel.
- Mục tiêu cụ thể:
- Tìm hiểu tình hình sản xuất nông nghiệp trên toàn khu vực Moshav Paran.
- Khảo sát thực trạng sử dụng thuốc BVTV ở trang trại 37 Moshav Paran.
- Xác định ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường và người lao động.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm quản lý và sử dụng an toàn, hiệu quả thuốc BVTV.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Giống ớt ngọt và các loại thuốc BVTV được sử dụng trong quá trình canh tác tại trang trại 37.
- Phạm vi không gian: Trang trại 37, Moshav Paran, vùng Arava, phía Nam Israel.
- Phạm vi thời gian: Số liệu và khảo sát thực địa được thu thập từ ngày 01/08/2016 đến ngày 21/06/2017 (tập trung vào vụ mùa năm 2016 - 2017).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết và các khái niệm chuyên ngành
Tác giả hệ thống hóa các định nghĩa khoa học và quy chuẩn phân loại độ độc quốc tế phục vụ đánh giá:
- Thuốc bảo vệ thực vật: Chế phẩm có nguồn gốc hóa chất, thực vật, động vật, vi sinh vật dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, bao gồm chất điều hòa sinh trưởng, chất làm rụng/khô lá và chất bảo quản nông sản.
- Độc tính và liều lượng: Đánh giá thông qua chỉ số $LD_{50}$ (Lethal Dose 50 - liều lượng chất độc gây chết 50% cá thể động vật thực nghiệm, tính bằng mg/kg thể trọng), giới hạn dư lượng tối đa ($MRL$) và giá trị ngưỡng giới hạn ($TLV$ - lượng hoạt chất tối đa công nhân có thể phơi nhiễm trong 8 giờ làm việc suốt cuộc đời mà không bị ngộ độc).
- Phân loại độc tính theo WHO và Israel:
| Nhóm độc |
Mức độ độc |
Ký hiệu nhãn (WHO / Israel) |
Màu vạch cảnh báo |
$LD_{50}$ qua miệng (chuột, mg/kg) |
$LD_{50}$ qua da (chuột, mg/kg) |
| Nhóm I |
Rất độc |
Đầu lâu xương chéo trong hình thoi |
Đỏ |
$\le 50$ |
$\le 200$ |
| Nhóm II |
Độc cao |
Chữ thập chéo trong hình thoi |
Vàng |
$> 50 - 500$ |
$> 200 - 2.000$ |
| Nhóm III |
Cẩn thận |
Đường chéo không liền nét |
Xanh nước biển |
$500 - 2.000$ |
$> 2.000$ |
| Nhóm IV |
Cẩn thận |
Không biểu tượng |
Xanh lá cây |
$> 2.000$ |
$> 3.000$ |
- Quá trình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới: Tổng hợp 4 giai đoạn lịch sử (trước thế kỷ 20, 1900–1960, 1960–1980, 1980 đến nay) và 3 giai đoạn tiêu thụ sinh thái gồm: Cân bằng sử dụng (Balance use), Dư thừa sử dụng (Excessive use) và Khủng hoảng sử dụng (Pesticide Crisis).
Phương pháp nghiên cứu
Khóa luận áp dụng phương pháp nghiên cứu hỗn hợp giữa khảo sát thực tế và phân tích tài liệu:
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Thu thập dữ liệu tổng quan về điều kiện tự nhiên, khí hậu sa mạc vùng Arava, đặc điểm kinh tế - xã hội của Israel, và các nghiên cứu khoa học chuyên ngành về độc học nông nghiệp đã công bố.
- Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp:
- Điều tra phỏng vấn: Sử dụng 10 phiếu khảo sát đối với công nhân trực tiếp phun thuốc (nam giới, độ tuổi từ 25 đến 50) và phỏng vấn trực tiếp chủ trang trại về quy trình quản lý, trang thiết bị máy móc, chủng loại thuốc và thời điểm xử lý sâu bệnh.
- Khảo sát thực địa: Quan sát thực tế quy trình pha chế, thao tác sử dụng trang thiết bị bảo hộ lao động, số lần phun trong vụ, và hiện trạng thu gom, lưu trữ vỏ bao bì, dung dịch thuốc BVTV dư thừa trên đồng ruộng.
- Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê mô tả, tổng hợp và phân loại dữ liệu theo không gian, thời gian và nhóm tiêu chí tác động để rút ra quy luật và nhận xét thực trạng.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Trình bày tính cấp thiết của việc bảo vệ cây trồng trước sâu bệnh hại tại Israel, xác định mục tiêu chung, mục tiêu cụ thể, yêu cầu số liệu và ý nghĩa lý luận cũng như thực tiễn của đề tài trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe công nhân nông nghiệp.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Hệ thống hóa cơ sở khoa học về thuốc BVTV, độc tính, các con đường lan truyền hóa chất vào đất (ảnh hưởng vi sinh vật đất, giun đất), nước (thấm vào nước ngầm, ước tính 213 tấn thuốc theo bụi và nước mưa đổ vào Đại Tây Dương hàng năm), không khí và con người (nhiễm độc cấp tính, mãn tính, dị ứng, biến dị di truyền). Điểm lại lịch sử phát minh các hoạt chất chính như Boocđô (1879), DDT (1924), hợp chất phospho hữu cơ (1942) và thực trạng chính sách quản lý nông nghiệp công nghệ cao tại Israel.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Xác định cụ thể đối tượng khảo sát là giống ớt ngọt tại trang trại 37 Moshav Paran; thiết lập quy trình nghiên cứu bao gồm phương pháp điều tra bảng hỏi ($n = 10$ công nhân), khảo sát thực địa và phân tích định tính kết hợp định lượng số liệu thu thập trong giai đoạn 2016–2017.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này tập trung phản ánh các dữ liệu thực tế tại địa bàn khảo sát:
- Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội Israel: Phân tích đặc điểm khí hậu Địa Trung Hải và sa mạc cận nhiệt đới khô cằn vùng Arava, tổng quan nền kinh tế thị trường công nghệ cao và hệ thống chính trị - xã hội.
- Quy mô sản xuất giống ớt ngọt: Trang trại 37 có tổng diện tích canh tác cây nông nghiệp chính năm 2016 là 5 ha, trồng chuyên canh các loại ớt ngọt (cam, đỏ, vàng) trong nhà màng với năng suất bình quân 10–12 tấn/ha.
- Thành phần sâu bệnh hại trên cây ớt ngọt: Ghi nhận 5 nhóm côn trùng gây hại chính và 3 bệnh hại phổ biến trong vụ mùa 2016.
- Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV: Tổng hợp 6 loại thuốc trừ bệnh/kích thích và 2 loại thuốc trừ cỏ được dùng tại trang trại. Tỷ lệ thời điểm phun thuốc gồm: 55% theo chỉ dẫn chuyên gia, 30% phun khi phát hiện bệnh và 14% phun định kỳ.
- Đánh giá tác động sức khỏe và môi trường: Phân tích triệu chứng sau phun thuốc của 10 công nhân, tỷ lệ tuân thủ trang bị bảo hộ lao động cá nhân, và hiện trạng quản lý vỏ bao bì, nước rửa bình phun.
- Đề xuất giải pháp quản lý: Xây dựng hệ thống giải pháp chính sách và kỹ thuật nhằm giảm thiểu rủi ro hóa chất BVTV.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị
Tóm tắt các chỉ số nghiên cứu đạt được về danh mục thuốc, tỷ lệ triệu chứng sức khỏe, đánh giá công tác bảo hộ và đưa ra 8 kiến nghị cụ thể đối với chủ trang trại, cơ quan quản lý nhà nước về chương trình IPM và khám sức khỏe định kỳ.
Kết quả và đóng góp
Kết quả nghiên cứu chính
1. Diện tích, năng suất và cơ cấu giống ớt ngọt (Vụ 2016 - 2017)
Trang trại 37 canh tác 5 ha ớt ngọt với năng suất thu hoạch ổn định:
- Giống ớt ngọt (đỏ, cam): Diện tích 3 ha, năng suất đạt 12 tấn/ha.
- Giống ớt vàng: Diện tích 1 ha, năng suất đạt 11 tấn/ha.
2. Diễn biến dịch hại và bệnh hại trên giống ớt ngọt
| TT |
Đối tượng dịch hại |
Tên khoa học |
Tần suất bắt gặp / Diện tích nhiễm |
Mức độ gây hại |
| 1 |
Bọ trĩ |
Thrips palmi |
++ |
Ít phổ biến, gây hại trung bình |
| 2 |
Nhện đỏ |
Tetranychus spp. |
+++ |
Phổ biến, gây hại nặng |
| 3 |
Sâu khoang |
Spodoptera litura |
+ |
Rất ít phổ biến, gây hại nhẹ |
| 4 |
Rệp muội |
Aphis gossypii |
+++ |
Phổ biến, gây hại nặng |
| 5 |
Ruồi hại lá |
Liriomyza spp. |
++ |
Ít phổ biến, gây hại trung bình |
| 6 |
Bệnh thán thư |
- |
1,0 ha nhiễm |
Gây hại quả và lá |
| 7 |
Bệnh héo vàng do nấm |
- |
0,3 ha nhiễm |
Gây hại rễ và gốc thân |
| 8 |
Bệnh thối quả |
- |
0,2 ha nhiễm |
Gây hại trực tiếp nông sản |
3. Danh mục thuốc BVTV sử dụng tại trang trại
| STT |
Tên thương phẩm |
Liều lượng sử dụng |
Công dụng / Đối tượng phòng trừ |
| I |
Thuốc trừ bệnh & Điều hòa |
|
|
| 1 |
Anvil 5 SC |
1,2 lít/ha |
Trừ nấm bệnh |
| 2 |
Hoocmon ABA |
250 - 350 ppm/ha |
Chống rụng quả, tăng kích thước quả |
| 3 |
Bayfidan 250 EC |
0,4 lít/ha |
Phòng trừ nấm cuống quả |
| 4 |
CopperB 75WP, Score 250WP, FOLPAN 50SC |
0,2 - 0,4% |
Phòng chống bệnh đốm lá trắng |
| 5 |
TOPAN 70 WP |
0,05 - 0,1% |
Phòng chống mốc xám |
| 6 |
Vixazol 275SC |
20 - 25 ml/bình 8 lít |
Phòng trừ bệnh thối trái ớt |
| II |
Thuốc trừ cỏ |
|
|
| 1 |
Mobai 48SL |
75 - 100 ml |
Trừ cỏ lá tranh, lá tre, lá gừng, cỏ mần trầu, cỏ cú |
| 2 |
Xong 20SL |
75 - 120 ml/bình 12 lít |
Trừ cỏ hàng niên, đa niên, cỏ hoa bản, lá rộng |
Ghi nhận: 100% các loại hóa chất trang trại sử dụng đều nằm trong danh mục thuốc BVTV được phép lưu hành.
4. Hiện trạng bảo hộ lao động và ảnh hưởng sức khỏe công nhân ($n = 10$)
- Tuân thủ bảo hộ lao động: Mặc quần áo bảo hộ đạt 100%; Đeo khẩu trang đạt 100%; Đi ủng đạt 78%; Đội mũ bảo hộ đạt 50% - 65%; Đeo găng tay chỉ đạt 45%.
- Triệu chứng lâm sàng sau phun thuốc: Mệt mỏi chiếm tỷ lệ cao nhất (60%), cảm giác bình thường (15%), đau đầu (10% - 15%), tức ngực (10%), buồn nôn (5% - 10%). Chưa phát hiện trường hợp ngộ độc cấp tính, nhưng biểu hiện nhiễm độc thần kinh và hô hấp nhẹ mang tính mãn tính xuất hiện ở người trực tiếp phun.
- Tác động môi trường: 100% người dân xung quanh nhận định thuốc BVTV có ảnh hưởng đến đất, nước và không khí. Số lần phun dao động từ 5 đến 8 lần/vụ bằng bình đeo vai. Ý thức thu gom bao bì thuốc vào khu vực tập trung riêng được thực hiện tốt; tuy nhiên, việc súc rửa bình phun và vệ sinh cá nhân gần nguồn nước vẫn làm thất thoát một phần dư lượng ra môi trường.
Đề xuất và giải pháp của tác giả
- Giải pháp chính sách & quản lý:
- Tăng cường phổ biến danh mục thuốc BVTV cho phép trên rau quả; kiểm tra định kỳ chất lượng và dư lượng trên nông sản.
- Phân loại vỏ bao bì thuốc BVTV là chất thải nguy hại và thực hiện tiêu hủy định kỳ 6 tháng/lần theo quy định pháp luật môi trường.
- Khuyến khích doanh nghiệp đầu tư công nghệ sản xuất đồng bộ, hướng tới mô hình sử dụng 100% chế phẩm sinh học và bảo vệ hệ sinh thái.
- Giải pháp kỹ thuật canh tác:
- Áp dụng nguyên tắc "4 đúng" (đúng thuốc, đúng nồng độ - liều lượng, đúng lúc, đúng cách) và chương trình "3 giảm, 3 tăng" (giảm giống kém, giảm thuốc trừ sâu, giảm đạm; tăng năng suất, tăng chất lượng, tăng hiệu quả).
- Tích hợp biện pháp sinh học, bọ xít bắt mồi (thiên địch) và chế phẩm vi sinh trong khuôn khổ quy trình Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), tuyệt đối không lạm dụng phun định kỳ khi mật độ sâu bệnh chưa đến ngưỡng phòng trừ.
- Tuân thủ nghiêm ngặt thời gian cách ly ($PHI$) theo khuyến cáo của FAO trước khi thu hoạch ớt ngọt.
Đóng góp của khóa luận
Khóa luận cung cấp bức tranh thực tế về phương thức canh tác và quản lý hóa chất nông nghiệp tại một moshav điển hình ở vùng sa mạc Arava (Israel). Tác giả đã lượng hóa được cơ cấu dịch hại trên giống ớt ngọt trong nhà màng, đồng thời chỉ ra điểm yếu trong việc trang bị bảo hộ (tỷ lệ dùng găng tay thấp) và thói quen súc rửa bình xịt tại nguồn nước, làm cơ sở thực tiễn để trang trại điều chỉnh quy trình vận hành an toàn.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Quy mô điều tra xã hội học còn nhỏ ($n = 10$ công nhân) do giới hạn nhân lực tại một trang trại đơn lẻ; đề tài chưa tiến hành lấy mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm để định lượng chính xác nồng độ tồn dư hóa chất ($MRL$) trong đất, nước ngầm và trong mô quả ớt ngọt sau thu hoạch.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng phạm vi khảo sát ra toàn bộ các trang trại thuộc Moshav Paran và vùng Arava; kết hợp phương pháp lấy mẫu phân tích sắc ký (HPLC/GC-MS) để đánh giá hàm lượng kim loại nặng và hoạt chất thuốc BVTV tồn lưu trong đất cát sa mạc và nông sản xuất khẩu.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Nông học, Bảo vệ thực vật thực hiện các đề tài liên quan đến độc học môi trường, quản lý hóa chất nông nghiệp hoặc nông nghiệp công nghệ cao.
- Sinh viên và kỹ sư chuẩn bị tham gia chương trình thực tập sinh, tu nghiệp sinh nông nghiệp tại Israel.
- Nội dung đáng tham khảo nhất gồm: Bảng danh mục hoạt chất và liều lượng thuốc BVTV sử dụng trên cây ớt ngọt, bảng thành phần sâu bệnh hại vùng sa mạc, hệ thống phân loại độc tính nhãn thuốc theo tiêu chuẩn WHO/Israel, và các tiêu chí đánh giá nguy cơ phơi nhiễm nghề nghiệp cho công nhân nông trường.
Câu hỏi thường gặp
1. Quy mô diện tích và năng suất cây ớt ngọt tại trang trại 37 Moshav Paran đạt mức nào trong vụ khảo sát?
Trong năm 2016, tổng diện tích gieo trồng ớt ngọt chính của trang trại là 5 ha, trong đó ớt ngọt (cam, đỏ) chiếm 3 ha cho năng suất 12 tấn/ha, ớt vàng chiếm 1 ha cho năng suất 11 tấn/ha. Năng suất bình quân toàn trang trại dao động từ 10 đến 12 tấn/ha.
2. Những loài côn trùng và bệnh hại nào xuất hiện phổ biến nhất trên cây ớt ngọt tại trang trại?
Côn trùng gây hại nặng và phổ biến nhất là nhện đỏ (Tetranychus spp.) và rệp muội (Aphis gossypii) với tần suất bắt gặp mức +++. Về bệnh hại, bệnh thán thư có diện tích nhiễm lớn nhất (1,0 ha), tiếp theo là bệnh héo vàng do nấm (0,3 ha) và bệnh thối quả (0,2 ha).
3. Tỷ lệ thời điểm phun thuốc BVTV tại trang trại 37 được phân bổ như thế nào?
Theo khảo sát, 55% trường hợp phun thuốc được thực hiện theo chỉ dẫn của chuyên gia nông nghiệp, 30% phun trực tiếp khi phát hiện sâu bệnh trên đồng ruộng, và 14% tiến hành phun theo định kỳ.
4. Thực trạng tuân thủ bảo hộ lao động và triệu chứng sức khỏe của công nhân phun thuốc ra sao?
100% công nhân được trang bị và sử dụng quần áo bảo hộ và khẩu trang, 78% đi ủng, 50–65% đội mũ, nhưng chỉ có 45% sử dụng găng tay. Khảo sát 10 công nhân cho thấy không có ca ngộ độc cấp tính, nhưng có 60% gặp triệu chứng mệt mỏi sau phun, 10–15% đau đầu, 10% tức ngực và 5–10% buồn nôn.
5. Biện pháp quản lý vỏ bao bì thuốc BVTV sau sử dụng tại trang trại được thực hiện thế nào?
Người dân và công nhân tại khu vực khảo sát có ý thức bảo vệ môi trường, không vứt bừa bãi bao bì ra đồng ruộng mà thu gom vào các khu vực tập trung riêng để xử lý theo quy định chất thải nguy hại. Tuy nhiên, thói quen vệ sinh cá nhân và súc rửa bình phun tại nguồn nước sau khi làm việc vẫn gây nguy cơ phát tán hóa chất ra môi trường xung quanh.
Kết luận
Khóa luận của tác giả Nguyễn Thị Nhu đã phản ánh toàn diện thực trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong canh tác ớt ngọt tại trang trại 37 Moshav Paran (Israel), chỉ ra 100% thuốc sử dụng đều nằm trong danh mục cho phép nhưng vẫn tồn tại nguy cơ phơi nhiễm sức khỏe công nhân do tỷ lệ mang găng tay thấp và thói quen súc rửa bình phun gần nguồn nước. Công trình lượng hóa chi tiết cơ cấu sâu bệnh hại chính (nhện đỏ, rệp muội, thán thư) cùng danh mục hóa chất đặc thù trên quy mô canh tác 5 ha. Trên cơ sở đó, tác giả đưa ra hệ thống giải pháp thực tiễn gắn liền với quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), nguyên tắc "4 đúng" và tiêu chuẩn xử lý vỏ bao bì định kỳ nhằm hướng tới sản xuất nông nghiệp bền vững.
