CHƯƠNG I CƠ SỞ ĐỘC CHẤT HỌC NÔNG NGHIỆP Thuốc bvtv cũng là một chất độc, nên trong chương này cung cấp cho học viên những khái niệm cơ bản nhất về chất độc, yêu cầu của các chất độc dùng trong nông nghiệp và phân loại các thuốc bvtv. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT ĐỘC 1.Chất độc: Là 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. Đây là một khái niệm mang tính qui ước. Rất khó có thể định nghĩa “thế nào là lượng nhỏ”.
Cùng một lượng chất độc như nhau, có thể gây độc với loài sinh vật này, nhưng lại không gây độc với loài sinh vật khác; hoặc có thể gây độc hay không gây độc tuỳ theo phương pháp sử dụng chúng. Cũng rất khó định nghĩa “thế nào là gây biến đổi sâu sắc, phá huỷ nghiêm trọng những chức năng của sinh vật ”. Ơ một lượng thuốc nhất định, chất độc có thể kích thích sinh vật phát triển, nhưng ở lượng chất độc cao hơn, có thể gây ngộ độc hay gây ức chế sinh vật. Cả hai trường hợp, chất độc đều gây biến đổi sâu sắc và phá huỷ nghiêm trọng những chức năng của sinh vật.Tính độc (độc tính): là khả năng gây độc của một chất đối với cơ thể sinh vật ở một lượng nhất định của chất độc đó.
Độ độc: biểu thị mức độ của tính độc, là 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: là lượng chất độc cần thiết đươc (tính bằng mg hay g) để gây được một tác động nhất định trên cơ thể sinh vật. Trọng lượng cơ thể lớn hay nhỏ có liên quan chặt chẽ đến khả năng gây độc của một chất độc. Để diễn tả chính xác hơn, người ta thể hiện độ độc bằng lượng chất độc cần thiết để gây độc cho một đơn vị trọng lượng cơ thể của sinh vật đó ( tính bằng g/g hay mg/kg).
Trường hợp gặp những cá thể sinh vật nhỏ, có kích thước khá đồng đều nhau, người ta có thể biểu hiện bằng g/ cá thể ( ví dụ: g /ong). Trong nghiên cứu độc lý, người ta quan tâm đến các liều lượng sau: Liều lượng ngưỡng: là liều lượng rất nhỏ chất độc tuy đã gây biến đổi có hại cho cơ thể sinh vật, nhưng chưa có biểu hiện các triệu chứng bị hại. Liều lượng độc: là liều lượng nhỏ chất độc đã gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của sinh vật và các triệu chứng ngộ độc bắt đầu biểu hiện. 6 Liều gây chết : là 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.
Để đánh giá tác động của chất độc đến cơ thể sinh vật, hay so sánh độ độc của các loại thuốc với nhau, người ta còn chia ra: Liều dưới liều gây chết: là liều lượng chất độc đã phá huỷ những chức năng của cơ thể sinh vật, nhưng chưa làm chết sinh vật. PHÂN LOẠI ĐỘ ĐỘC CỦA THUỐC TRỪ DỊCH HẠI ( theo qui định của WHO) Trị số LD50 của thuốc ( mg/kg) Dạng lỏng Dạng rắn Qua miệng Qua da Qua miệng Qua da Rất độc 20 40 5 10 Độc 20 – 200 40 – 400 5 – 50 10 - 100 Độc trung bình 200 – 2000 400 – 4000 50 – 500 100 - 1000 ít độc >2000 > 4000 > 500 >1000 Liều gây chết tuyệt đối: là liều lượng chất độc thấp nhất trong những điều kiện nhất định làm chết 100% số cá thể dùng trong nghiên cứu. Liều gây chết trung bình (medium lethal dose, MLD = LD50): là liều lượng chất độc gây chết cho 50% số cá thể đem thí nghiệm. Giá trị LD50 ( qua miệng và qua da động vật thí nghiệm) được dùng để so sánh độ độc của các chất độc với nhau.
Giá trị LD50 càng nhỏ, chứng tỏ chất độc đó càng mạnh. Giá trị LD50 thay đổi theo loài động vật thí nghiệm và điều kiện thí nghiệm. PHÂN LOẠI NHÓM ĐỘC CỦA THUỐC TRỪ DỊCH HẠI ( theo AAPCO- Mỹ, dẫn theo Farm Chemicals Handbook) Nhóm độc Nguy hiểm Báo động Cảnh báo Cảnh ( I) (II) (III) báo (IV) LD50 qua < 50 50 - 500 500 – 5 000 >5 000 miệng(mg/kg ) LD50 qua da ( mg/kg < 200 200 - 2 000 2 000 – 2 >2 0000 ) 0000 LC50 qua hô hấp < 2 0.2 - 2 2 - 20 > 20 (mg/l) Gây hại niêm Đục màng sừng Gây ngứa Không Phản ứng niêm mạc mạc, đục màng, mắt và gây niêm mạc gây ngứa mắt sừng mắt ngứa niêm niêm mạc kéo dài >7ngày mạc 7 ngày Phản ứng da Mẩn ngứa da Mẩn ngứa Mẩn ngứa Phản ứng kéo dài 72 giờ nhẹ nhẹ 72 Nhẹ 72 giờ giờ Những trị số ghi trong các bảng 1-2-3 được tính theo liều lượng hoạt chất. Nhưng với thuốc bvtv, người ta lại sử dụng các thành phẩm khác nhau.
Vì vậy, độ độc của các dạng thuốc thành phẩm rất quan trọng và thường thấp hơn độ độc của hoạt chất. 7 Để xác định giá trị LD50 của thuốc thành phẩm thường phải làm thí nghiệm như xác định trị số LD50 của hoạt chất. Nhưng trong trường hợp không thể tiến hành làm thí nghiệm, FAO đã đưa ra một công thức tính tạm chấp nhận độ độc trung bình của một thành phẩm đơn cũng như hỗn hợp như sau: LD50 hoạt chất LD50 của thành phẩm = x 100 % hoạt chất có trong sản phẩm LD50 của thành phẩm của hỗn hợp: CA CB C. CZ 100 + + + = TA TB T.
TZ Tm Trong đó: T= LD50 qua da /miệng của hoạt chất C= Tỷ lệ a. có trong sản phẩm Tm= LD50 qua da /miệng của thuốc hỗn hợp A,B,Z = Tên hoạt chất Lưu ý: Hai công thức này đều mang tính tương đối vì không cho biết độ độc theo dạng và đặc biệt với thuốc hỗn hợp, có trường hợp độ độc của thuốc không giảm mà còn tăng hơn. Bảng 3- BẢNG PHÂN LOẠI ĐỘ ĐỘC THUỐC BVTV Ở VIỆT NAM VÀ CÁC BIỂU TƯỢNG VỀ ĐỘ ĐỘC CẦN GHI TRÊN NHÃN Hình LD50 đối với chuột (mg/kg) Nhóm Chữ Vạch tượng Qua miệng Qua da độc đen Màu (đen) Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng Đầu lâu xương chéo Nhóm Rất độc trong hình Đỏ ≤ 50 ≤ 200 ≤ 100 ≤ 400 độc I thoi vuông trắng Chữ thập Nhóm chéo trong > 50 - >100 – 1 > 400 – 4 Độc cao Vàng > 200 – 2 000 độc II hình thoi 500 000 000 vuông trắng Đường chéo không liền Xanh Nguy 500 – 2 > 2 000 – 3 nét trong nước >1000 >4 000 Nhóm hiểm 000 000 hình thoi biển độc III vuông trắng Không biểu Xanh Cẩn thận > 2 000 > 3 000 > 1 000 > 4 000 tượng lá cây Để so sánh độ độc của các loại thuốc, người ta còn dùng các chỉ tiêu khác như: 8 Nồng độ gây chết trung bình (medium lethal concentrate - LC50) : là nồng độ gây chết cho một nửa (50%) số cá thể dùng trong thí nghiệm, trong một thời gian xác định. LC50 được tính bằng mg/l, g/m3 hay ppm.
Đại lượng này thường dùng khi không thể xác định được liều lượng chính xác và thường được thử với các động vật sống trong nước. Thời gian gây chết trung bình ( medium lethal time- LT50): là thời gian gây chết cho một nửa (50%) số cá thể dùng trong thí nghiệm, tại nồng độ hay liều lượng nhất định. LT50 được tính bằng gy, phút, giờ. Trị số này thường được dùng thử nghiệm với động vật thuỷ sinh hay khử trùng.
Thời gian quật ngã trung bình ( medium knock -out time- KT50): là thời gian quật ngã cho một nửa (50%) số cá thể dùng trong thí nghiệm, tại nồng độ hay liều lượng nhất định. LT50 được tính bằng gy, phút, giờ. Liều quật ngã trung bình (medium knock-out dose- KD50) : là liều lượng chất độc quật ngã một nửa (50%) số cá thể dùng trong thí nghiệm. Được tính bằng g/g hay mg/kg.
Cụm từ “ quật ngã” ở đây được hiểu là số cá thể bị ngất hay bị chết. Liều hiệu quả trung bình (effective dose - ED50): Dùng đánh giá các thuốc không trực tiếp giết sinh vật ( điêù hoà sinh trưởng hay triệt sản), nhưng tác động đến giai đoạn phát triển kế tiếp, sự mắn đẻ, tỷ lệ (%) trứng nở. YÊU CẦU CHẤT ĐỘC DÙNG TRONG NÔNG NGHIỆP 2. Một số định nghĩa: Dịch hại (pest): dùng chỉ 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.
Bao gồm các loài côn trùng, tuyến trùng, vi sinh vật gây bệnh cây, cỏ dại, các loài gặm nhấm, chim và động vật phá hoại cây trồng. Danh từ này không bao gồm các vi sinh vật gây bệnh cho người, cho gia súc. Thuốc trừ dịch hại (pesticide ): Là những chất hay hỗn hợp các chất dùng để ngăn ngừa, tiêu diệt hay phòng trừ các loài dịch hại gây hại cho cây trồng, nông lâm sản, thức ăn gia súc, hoặc những loài dịch hại gây hại cản trở quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển nông lâm sản; những loại côn trùng, ve bét gây hại cho người và gia súc. Thuật ngữ này còn bao gồm cả các chất điều hoà sinh trưởng cây trồng, chất làm rụng hay khô lá hoặc các chất làm cho quả sáng đẹp hay ngăn ngừa rụng quả sớm và các chất dùng trước hay sau thu hoạch để bảo vệ sản phẩm không bị hư thối trong bảo quản và chuyên chở.
Thế giới cũng quy định thuốc trừ dịch hại còn bao gồm thuốc trừ ruồi muỗi trong y tế và thú y. Thuốc bảo vệ thực vật (sản phẩm nông dươc) : là những 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. Gồm: các chế phẩm dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật; các chế phẩm điều hoà sinh trưởng thực vật, chất làm rụng hay khô lá; các chế phẩm có tác dụng xua đuổi hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt (Pháp lệnh Bảo vệ và Kiểm dịch thực vật nước CHXHCNVN và Điều lệ Quản lý thuốc bvtv). Tài nguyên thực vật gồm cây, sản phẩm của cây, nông sản, thức ăn gia súc, lâm sản khi bảo quản.
Sinh vật gây hại tài nguyên thực vật bao gồm: côn trùng, nấm, vi khuẩn , cỏ dại, chuột và các tác nhân sinh vật gây hại khác.