CHệễNG II ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ CHẤT ĐỘC NÔNG NGHIỆP
1.5 Phương pháp trắc nghiệm tính độc với động và thực vật
Sinh vật thường được dùng để trắc nghiệm độ độc là : thỏ, chó, khỉ, nai, chuột trắng, chuột lang, bọn bò sát, cá, thực vật, ong. Trong vài năm gần đây một phương phỏp mới được sử dụng làứ dựng cỏc vi khuẩn phỏt sỏng (phytobacteria) trộn lẫn với độc chất pha loãng theo các nồng độ khác nhau và đo độ phát sáng của vi khuẩn để xác định độ độc. Phương pháp này cho kết quả rất nhanh chóng. Các con số về liều gây độc LD50 đều phải chỉ định rõ loại sinh vật thí nghiệm. Ngoài ra còn có việc thử hiệu lực thuốc trên các côn trùng đối tượng.
Theo quy luật thông thường của tự nhiên, những động vật nhỏ bé thường có sức đề kháng mạnh hơn các động vật lớn nên trong thực tế người ta lấy 1/10 liều lượng LD50 để chỉ định độ độc của thuốc đối với người lớn khoẻ mạnh.
Đối với người già, trẻ em và phụ nữ có thai thì chỉ số đó còn nhỏ hơn nhiều nữa. Trong trạng thái say rượu khả năng đề kháng của người say còn thấp hôn raát nhieàu laàn.
Ngoài sự sai biệt do các giống sinh vật khác nhau đem lại, LD50 còn thay đổi theo con đường xâm nhập của thuốc vào cơ thể. Chất độc thường có thể xâm nhập vào cơ thể sinh vật theo 3 con đường: tiêu hóa, tiếp xúc và hô hấp. Do đó chúng ta cũng có 3 loại LD50 tương ứng:
- LD50 qua đường miệng (Oral LD50): thuốc xâm nhập vô đường tiêu hoá.
- LD50 qua đường da (Dermal LD50): thuốc xâm nhập qua da do tiếp xúc.
- LD50 qua đường thở (Inhalation LD50); thuốc xâm nhập đường hô hấp.
Trong 3 loại này, LD50 qua hô hấp thường có trị số thấp nhất bởi vì thuốc xâm nhập qua hệ hô hấp sẽ được nhanh chóng chuyển vào máu, đưa đi khắp cơ thể và gây độc cấp kỳ. Kế đến là sự xâm nhập của chất độc qua đường
tiếp xúc, nhất là đối với chất độc dễ hoà tan trong mô mỡ, hoặc là khi thuốc rơi vào các vị trí như cánh mũi, mắt, cổâ hoặc vết thương.
Các thuốc có nguồn gốc khác nhau thì tính độc và khả năng gây độc khác nhau:
* Các thuốc gốc lân có độ độc cấp tính cao nhưng ít hoặc không tích luõy.
* Các thuốc gốc Clo có độ độc cấp tính không lớn nhưng tích lũy trong mỡ.
* Các thuốc vô cơ như Cu và S có độ độc kéo dài.
* Các thuốc gốc thảo mộc có độ độc cấp tính cao nhưng phân giải nhanh.
Thuốc gốc lân thường kiềm hãm enzyme cholinesterase trong khi thuốc gốc Clo tác động lên hệ thần kinh. Có khi thuốc làm liệt cơ và thần kinh của động vật có xương sống thì lại không có cùng tác dụng ở côn trùng.
Có nhiều loại trắc nghiệm với động và thực vật , tùy theo mục tiêu mà lựa chọn các phương pháp khác nhau, chẳng hạn:
Để xác định NOEL và liều lượng dưới tử vong (sublethal dose) hoặc độ độc mãn tính (chronic), hoặc người ta thường cho động vật hấp thu hàng ngày liều nhỏ hơn LD50. Trắc nghiệm này cũng dùng để đánh giá sự bất dục, sinh con khuyết tật, ung thư, hoặc các vấn đề sức khỏe khác ở người.
Để xác định độc cấp tính thường sử dụng LD50 và LC50. Vật thí nghiệm được cho hấp thu liều cao và đơn độc để khảo sát hiệu ứng, từ đó giúp dự đoán mối nguy cơ tiếp xúc với thuốc ở liều nhỏ và lâu dài ở người.
1. 6 Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của TBVTV
Có nhiều yếu tố làm tăng hoặc giảm khả năng phòng diệt của TBVTV đối với các dịch hại. Các yếu tố ảnh hưởng gồm có: nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, gió, mưa, yếu tố di truyền, tuổi và thể trạng của sinh vật. Thời gian cần có để mất đi một nửa lượng thuốc ban đầu gọi là bán sinh (half life) của thuốc.
Bán sinh của thuốc tùy thuộc vào đặc điểm của hóa chất và dạng bào chế, vi sinh vật đất, UV, chất lượng nước pha thuốc cũng như các chất lẫn tạp trong thuốc. Trộn các loại thuốc BVTV lại với nhau có thể làm tăng hoặc giảm bán sinh. Loại thuốc tồn tại lâu trong thiên nhiên dưới dạng hoạt động được gọi là thuốc bền vững. Sau đây là các yếu tố chính ảnh hưởng đến độc tính cuûa TBVTV .
1.6.1 Giai đoạn sinh trưởng của dịch hại:
Giai đoạn sinh trưởng của dịch hại có thể ảnh hưởng đến đáp ứng của chúng đối với TBVTV. Chẳng hạn, cây còn nhỏ thường nhạy cảm với thuốc diệt cỏ hơn là cây lớn; cây đa niên đang trổ hoa bị ảnh hưởng của thuốc diệt cỏ nhiều hơn cây bắt đầu trổ hoa hoặc đã trổ hoa xong.Các loại cỏ đa niên khó bị diệt khi chúng đã phát triển đầy đủ hệ thống thân ngầm. Các giai đoạn phát triển khác nhau của côn trùng từ trứng đến sâu non, nhộng, ấu trùng đều có đáp ứng khác nhau với TBVTV do các khác biệt về đặc điểm lý hóa khác biệt của chúng cũng như tính ăn và vị trí các cơ phận của cơ thể.
1.6.2 Sự hấp thu TBVTV:
Phần lớn các TBVTV đều có vị trí tác động đặc thù. Trước khi tác động thuốc phải được dẫn tới các vị trí này. Sự khác biệt về cấu tạo cơ thể, lớp phủ cơ thể, và thói quen của dịch hại có thể ảnh hưởng đến sự xâm nhập của thuốc. Dạng chế phẩm và điều kiện môi trường cũng ảnh hưởng đến sự hấp thu TBVTV. Sinh vật hấp thu TBVTV theo nhiều cách
- Thuốc tiếp xúc (contact): loại thuốc này đi vào cơ thể sinh vật xuyên qua lớp cấu tạo phủ ngoài cơ thể (chẳng hạn như lớp cutin của thực vật, bọn chân đốt, hoặc da của các động vật có xương sống).
- Thuốc vị độc (stomach poisons) : để gây độc thuốc phải được ăn vào, từ đó thuốc thấm qua lớp tế bào lót của miệng hoặc đường ruột của côn trùng - Thuốc xông hơi (fumigant): được sinh vật hấp thu vào qua sự hô hấp hoặc qua các bộ phận thở. hoặc qua da hoặc lớp biểu bì. Có loại TBVTV có cả ba phương thức xâm nhập kể trên.
Phần lớn TBVTV nguyên chất không thích hợp cho việc tiêu diệt dịch hại bởi vì chúng quá đậm đặc hoặc khó trộn lẫn với nước, hoặc không được bền vì vậy những nhà bào chế thường thêm vào các chất khác để cải thiện khả năng tồn trữ, thao tác vận chuyển và sử dụng an toàn hơn. Sản phẩm cuối cùng gọi là chế phẩm TBVTV (pesticide formulation). Chế phẩm TBVTV bao gồm: 1) chất hoạt động; 2) chất mang như các loại dung môi hoặc khoáng sét; 3) các chất tác động bề mặt bao gồm chất dính và chất trải; 4) các chất khác như chất ổn định, chất nhuộm và các hóa chất để cải thiện hoặc tăng cường tác động của TBVTV . Ở xứ lạnh, trong chế phẩm TBVTV còn chứa các chất chống đông do nhiệt độ thấp. Sau cùng, các chế phẩm được sử dụng dưới dạng hòa loãng với nước hoặc dầu. Có một số thuốc trừ dịch hại được chế tạo đặc biệt để sử dụng trong nhà.