ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một trong những nước có nền nông nghiệp phát triển lâu đời với nhiều mặt hàng nông sản xuát khẩu chủ lực mang tầm vóc quốc tế như gạo, điều, cà phê, gia vị, rau củ quả. Tuy nhiên, do việc bùng nổ dân số, cùng với xu hướng đô thị hóa và công nghiệp hóa ngày càng mạnh để đáp ứng được nhu cầu nông sản thì chỉ còn một cách duy nhất là thâm canh để tăng sản lượng cây trồng [16]. Khi thâm canh một hậu quả tất yếu không thể tránh được là gây mất cân bằng sinh thái, kéo theo sự phá hoại của dịch hại ngày càng tăng. Bên cạnh đó, nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm quanh năm tuy là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng là môi trường tốt cho sự phát sinh và phát triển của sâu bệnh, cỏ dại.
Theo thống kê, thất thu hàng năm do các loài dịch hại gây ra chiếm khoảng 35% khả năng sản lượng mùa màng (khoảng 75 tỷ đôla); trong đó thiệt hại do sâu là 13,8% (29,7 tỷ đôla); do bệnh cây là 11,6% (24,8 tỷ đôla); do cỏ dại là 9,5% (20,4 tỷ đôla). Nếu tính cho diện tích nông nghiệp của thế giới là 1,5 tỷ hécta, không kể đồng cỏ và bãi hoang thì thiệt hại bình quân là 47- 60 đôla trên một hécta [10]. Để giảm thiệt hại do dịch hại gây ra người nông dân cần sử dụng các biện pháp phòng trừ, trong đó biện pháp hóa học được coi là quan trọng. Cũng qua khảo sát này cho thấy trong 120 hộ nông dân chỉ có 7 hộ (chiếm 5,83%) sử dụng 1 loại hoạt chất duy nhất trong suốt thời gian canh tác.
Tất cả các hộ còn lại đều phối trộn 2 – 3 hoạt chất nhằm mở rộng phổ tác dụng và tăng hiệu lực phòng trừ sâu bệnh. [28] 2 Cùng với sự phát triển của nên kinh tế và mức sống của nhân dân, yêu cầu về các sản phẩm nông sản sạch và an toàn nói chung, về rau an toàn nói riêng và vệ sinh môi trường của toàn xã hội ngày càng cao. Do đó, việc ứng dụng và phát triển các phương pháp phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhằm đánh giá thực trạng dư lượng thuốc trong các sản phẩm rau ở nước ta là rất cần thiết. Chính vì những lý do trên nên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm cúc tổng hợp, neonicoticoid, phenyl pyrazole, diamide, macrocylic lacton trên củ quả bán tại các chợ quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC” với các mục tiêu cụ thể sau: 1.
Xây dựng qui trình xác định dư lượng thiamethoxam, imidacloprid, acetamiprid, chlorantraniliprole, alpha cypermethrin trên rau bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 2. Ứng dụng qui trình đã thẩm định để xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong rau củ bán tại các chợ quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ. 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Thuốc bảo vệ thực vật và tình hình sử dụng 1.
Tổng quan về thuốc bảo vệ thực vật 1. Đặc điểm chung thuốc bảo vệ thực vật Từ thế kỉ XVIII trở về trước: con người chủ yếu dùng những chất độc có sẵn trong tự nhiên để phòng trừ dịch hại như lưu huỳnh trong tro núi lửa, cây cỏ chứa chất độc. Thời kì này công tác BVTV chỉ được tiến hành nhỏ lẻ, tự phát, chưa được chú trọng. Từ thế kỷ XVIII đến trước năm 1939: do các trận dịch sâu bệnh xảy ra thường xuyên hơn và lan từ nước này sang nước khác nên các biện pháp BVTV ngày càng được chú trọng.
Đây là giai đoạn của các thuốc trừ sâu vô cơ. Các hợp chất asen, flo, bari clorua,. giữ vai trò quan trọng trong phòng trừ sâu hại. Tuy nhiên, đây đều là các chất độc với con người và động vật máu nóng, tồn lưu và tích lũy lâu trong môi trường, gây hại cho thực vật và quần thể vi sinh vật trong đất.
Do đó ngày nay các thuốc trừ sâu vô cơ hầu như không còn được sử dụng. [10] Năm 1939, khi Paul Muller phát hiện ra đặc tính diệt sâu của DDT đánh dấu việc mở ra một bước chuyển mới trong việc phòng trừ sâu hại. Sau đó, các thuốc trừ sâu clo hữu cơ được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Nhưng nhược điểm lớn nhất của nhóm này là rất bền về mặt hóa học dẫn đến tồn lưu lâu trong môi trường, một số có khả năng tích lũy trong cơ thể gây ngộ độc mãn tính cho người và động vật máu nóng, ảnh hưởng xấu đến cân bằng sinh học.
Một ví dụ điển hình cho nhóm này là DDT có thời gian bán hủy trong đất từ 5 – 10 năm. Các hợp chất trong nhóm đã bị thu hẹp phạm vi sử dụng vì những đặc điểm trên.[16] 4 Tiếp theo đó là sự ra đời của thuốc trừ sâu nhóm lân hữu cơ và nhóm carbamat. Các thuốc trong hai nhóm này có thời gian bán hủy ngắn hơn, ít tồn lưu trong môi trường hơn so với nhóm clo hữu cơ. Tuy nhiên đa số các thuốc trong nhóm đều độc với động vật máu nóng.
Trong những năm gần đây, với sự tiến bộ của các khoa học về côn trùng, bệnh học ở cây và những ngành khoa học tự nhiên có liên quan khác đã xuất hiện nhiều loại nông dược với bản chất hóa học hoàn toàn mới, có nhiều ưu điểm hơn so với các hợp chất đã dùng trước đây. Nổi bật là các thuốc trừ sâu sinh học với thời gian bán hủy ngắn, ít độc tính đối với người và động vật máu nóng, liều lượng sử dụng thấp, thời gian cách ly ngắn. [10] Ngày nay, việc sử dụng thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiệp là rất phổ biến và thường xuyên. Từ đó, hóa chất bảo vệ thực vật khi được phun trên nông sản một phần sẽ được đưa vào cơ thể động, thực vật.
Qua quá trình hấp thu, sinh trưởng, phát triển hay qua chuỗi thức ăn, hóa chất bảo vệ thực vật sẽ được tích tụ trong nông phẩm hay tích lũy, khuếch đại sinh học. Để kiểm soát và nhằm đảm bảo các lượng hóa chất BVTV có trong nông sản là an toàn cho người sử dụng khái niệm về mức dư lượng tối đa (MRL); thời gian cách ly (PHI); chỉ tiêu lượng tiêu thụ hằng ngày (ADI) ngày càng được quan tâm và kiểm soát chặt chẽ. Dư lượng hóa chất BVTV và mức dư lượng tối đa Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất, các sản phẩm chuyển hóa 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 hệ sống và điều kiện ngoại cảnh.[4] Mức dư lượng tối đa cho phép (MRL: Maximum residue limited) thuốc BVTV (biểu thị bằng mg/kg), là nồng độ cao nhất của dư lượng thuốc có trong một đơn vị sản phẩm nông sản hay thực phẩm mà ở đó có thể được chấp 5 nhận mà không gây hại cho người sử dụng. Dư lượng thuốc BVTV được tính bằng miligam thuốc có trong 1 kilogam nông sản.
MRL mg/kg Ủy ban Codex (tổ chức tiêu chuẩn thuộc FAO và WHO) đã lập ra danh mục giới hạn tối đa của thuốc BVTV trong thức ăn cho người và gia súc. Mỗi nước đều có các quy định về MRL của các thuốc BVTV trong các đối tượng khác nhau. Các tiêu chuẩn này dựa trên tiêu chuẩn Codex do chưa có các nghiên cứu ở Việt Nam về đánh giá nguy cơ ô nhiễm thuốc BVTV. 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 Thời gian cách ly (Preharvest interval, PHI) khoảng thời gian ngắn nhất từ khi phun thuốc lên cây cho đến khi thuốc phân hủy đạt mức dư lượng tối đa cho phép, gọi là thời gian cách ly. Trong thực tế, thời gian cách ly được quy định là từ ngày phun thuốc lần cuối lên cây trồng cho đến ngày thu hoạch nông sản làm thức ăn cho người và vật nuôi, được tính bằng ngày.
Chỉ tiêu lượng tiêu thụ hàng ngày được chấp nhận (Acceptable Daily Intake – ADI) cho biết lượng thuốc BVTV được phép ăn hang ngày trong thời gian sống mà không gây hại cho sức khỏe người tiêu dùng. ADI được tính 6 bằng số mg thuốc có trong nông sản được cung cấp cho 1kg thể trọng người trong một ngày (mg/kg/ngày) Sử dụng thuốc BVTV được coi là phương pháp không thể thiếu để khống chế sâu bệnh trên cây trồng của nông dân. Kết quả điều tra cho thấy có trên 85% nông hộ được phỏng vấn dùng thuốc BVTV để khống chế sâu bệnh. Người dân thường áp dụng thuốc với liều lượng cao hơn so với những chỉ dẫn ghi trên nhãn thuốc hoặc họ sẽ tăng liều lượng sử dụng nếu như lần đầu sử dụng thuốc không đạt hiệu quả như mong muốn [22].
Và hoàn toàn không có trường hợp sử dụng thuốc BVTV với liều lượng ít hơn chỉ dẫn. Nguyên nhân chính của việc sử dụng với liều lượng cao hơn là để chắc chắn đạt hiệu quả cao sau khi phun. Điều này dẫn đến kết quả là sâu bệnh ngày càng kháng thuốc hơn, khó bị tiêu diệt hơn trong quá trình chọn lọc tự nhiên. Điều đó là tất yếu, để giải quyết vấn đề trên, nông dân hướng tới xu hướng phối hợp hai hay nhiều loại thuốc trong một lần phun xịt.
Khảo sát 120 hộ nông dân, có 07 hộ (chiếm 5,83%) là chỉ sử dụng duy nhất một loại thuốc BVTV trong suốt thời gian canh tác, tất cả các hộ còn lại đều sử dụng pha trộn từ 2 - 3 hoạt chất nhằm mở rộng tác dụng và tăng hiệu quả phòng trừ sâu bệnh, nhất là khi bệnh phát sinh nhiều và cần chặn ngay. Phân loại Phần lớn thuốc trừ sâu được phân loại theo 3 nhóm: thuốc trừ sâu vô cơ, thuốc trừ sâu hữu cơ, thuốc trừ sâu sinh học. - Thuốc trừ sâu vô cơ: được tạo thành từ các nguyên tố tự nhiên không chứa carbon. Các chất này bền, không bốc hơi, thường là tan trong nước.
Hiện nay loại này ít được sử dụng do tính độc và độ tồn dư cao.