TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN HỒ VŨ KHANH Luận văn tốt nghiệp Đại học Chuyên ngành Khoa học Môi trường ẢNH HƯỞNG CỦA IPROBENFOS LÊN HOẠT TÍNH ENZYME CHOLINESTERASE Ở CÁ CHÉP (Cyprinus carpio) TRONG RUỘNG LÚA Cán hướng dẫn: Trần Sỹ Nam Cần Thơ, 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN HỒ VŨ KHANH Luận văn tốt nghiệp Đại học Chuyên ngành Khoa học Môi trường ẢNH HƯỞNG CỦA IPROBENFOS LÊN HOẠT TÍNH ENZYME CHOLINESTERASE Ở CÁ CHÉP (Cyprinus carpio) TRONG RUỘNG LÚA Cán hướng dẫn: Trần Sỹ Nam Cần Thơ, 2014 i PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG Luận văn kèm theo sau với tên đề tài “Ảnh hưởng Iprobenfos lên hoạt tính enzyme cholinesterase cá chép (Cyprinus carpio) ruộng lúa” sinh viên Hồ Vũ Khanh thực báo cáo hội đồng chấm luận văn thông qua Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2014 Cán phản biện Cán phản biện Ths DƯƠNG TRÍ DŨNG TS NGUYỄN XUÂN LỘC Cán hướng dẫn Ths TRẦN SỸ NAM ii LỜI CẢM TẠ Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ths TRẦN SỸ NAM PGs Ts NGUYỄN VĂN CÔNG tận tình hướng dẫn khoa học, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn quý thầy cô hội đồng phản biện có những nhận xét góp ý quý báu cho luận văn hoàn chỉnh Tôi xin trân trọng cảm ơn môn Khoa học môi trường Khoa Môi trường Tài nguyên thiên nhiên hỗ trợ cho có điều kiện dụng cụ để thực đề tài nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình bạn bè suốt thời gian làm luận văn động viên giúp đỡ nhiệt tình Xin trân trọng! Cần Thơ ngày … tháng … năm 2014 Người viết HỒ VŨ KHANH iii TÓM LƯỢC Nghiên cứu Ảnh hưởng Iprobenfos lên hoạt tính enzyme cholinesterase cá Chép (Cyprinus carpio) ruộng lúa triển khai 14 ngày lúa 45 ngày tuổi gồm nghiệm thức (Đối chứng, ruộng mương bao) Mỗi nghiệm thức bố trí lặp lại lần, lần lặp lại bố trí 30 cá Chép lồng Hoạt tính ChE cá thu trước phun, 1, 3, 5, 14 ngày sau phun Iprobenfos Nồng độ Iprobenfos thu thời điểm trước phun, 1, 3, 14 ngày sau phun Kết cho thấy nồng độ Iprobenfos cao ruộng vào thời điểm với nồng độ 519 g/L, sau giảm xuống 272 g/L sau ngày phun giảm xuống gần ngưỡng phát sau 14 ngày phun Sau ngày phun thuốc nồng độ Iprobenfos mương cao 173 g/L có xu hướng cân nồng độ ruộng mương bao khác biệt ý nghĩa ruộng mương bao (p>0,05) sau ngày Iprobenfos phân hủy chậm sau 14 ngày phát ruộng mương bao Trong suốt thời gian thí nghiệm, nồng độ Iprobenfos không gây chết cá Chép gây ức chế ChE Hoạt tính ChE thấp sau ngày phun với tỷ lệ ức chế 19,2% ChE phục hồi ức chế 11,3% sau ngày phun Sau ngày ngày phun tỷ lệ ức chế ChE khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng trước phun (p0,05) Sau phun ChE cá Chép mương bao không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng trước phun (p>0,05) Qua kết cho thấy sử dụng Iprobenfos cho lúa ảnh hưởng đến cá Chép Để cá Chép không bị ảnh hưởng Iprobenfos sau phun nông dân cần giữ mực nước cao mương bao làm giảm tác động thuốc phun Từ khóa: Cyprinus carpio , Iprobenfos, ChE, LC50, thuốc BVTV, tỷ lệ ức chế ChE iv MỤC LỤC PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG ii LỜI CẢM TẠ iii TÓM LƯỢC iv DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT vii DANH SÁCH HÌNH viii DANH SÁCH BẢNG ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu cá Chép 2.2 Tình hình nuôi cá ruộng lúa ĐBSCL 2.3 Các mô hình nuôi cá ruộng lúa ĐBSCL 2.3.1 Mô hình lúa cá 2.3.2 Mô hình vụ lúa vụ cá 2.4 Tổng quan thuốc BVTV 2.4.1 Khái niệm 2.4.2 Phân loại thuốc BVTV 2.5 Tình hình sử dụng thuốc BVTV 2.5.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV Việt Nam 2.5.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ĐBSCL 2.6 Đặc điểm hoạt chất Iprobenfos 2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính thuốc BVTV thời gian tồn lưu thuốc BVTV 10 2.7.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính thuốc BVTV 10 2.7.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tồn lưu thuốc BVTV 12 2.8 Đánh dấu sinh học tiêu chí chọn lựa dấu hiệu sinh học để quan trắc môi trường 13 2.8.1 Khái niệm 13 2.8.2 Tiêu chí chọn lựa biomarker để quan trắc môi trường 14 2.9 Cholinesterase (ChE) 14 2.9.1 Sơ lược ChE 14 2.9.2 Tính nhạy cảm ChE thuốc BVTV gốc lân hữu 15 2.9.3 Những yếu tố khác ảnh hưởng đến tính nhạy cảm ChE 16 2.9.4 Những nghiên cứu ảnh hưởng thuốc BVTV tác động lên hoạt tính ChE 17 CHƯƠNG PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Địa điểm thời gian nghiên cứu 19 2.2 Phương tiện thiết bị hóa chất nghiên cứu 19 v 2.2.1 Dụng cụ, thiết bị 19 2.2.2 Hóa chất thí nghiệm 20 2.2.3 Sinh vật thí nghiệm 21 3.3 Phương pháp nghiên cứu 22 3.3.1 Bố trí thí nghiệm 22 3.3.2 Cách lấy mẫu não 24 3.3.3 Phân tích ChE 24 3.3.4 Phương pháp phân tích tồn dư Iprobenfos nước 25 3.3.5 Tính xử lý kết 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 4.1 Nhiệt độ, pH, DO mực nước thời gian thí nghiệm 29 4.1.1 Biến động nhiệt độ (T0) 29 4.1.2 Biến động oxy hòa tan (DO) 30 4.1.3 Biến động pH 32 4.1.3 Biến động mực nước 32 4.2 Nồng độ Iprobenfos nước thu ruộng nghiên cứu 33 4.3 Hoạt tính ChE cá Chép thời gian thí nghiệm ruộng 36 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 5.1 Kết luận 41 5.2 Kiến nghị 41 vi DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT BVTV: Bảo vệ thực vật ĐBSCL: Đồng sông Cửu Long ChE: Cholinesterase AChE: Achetylcholinesterase BChE: Butyrylcholinesterase et al: cộng tác viên ctv: cộng tác viên LC50: Nồng độ gây chết 50% sinh vật thí nghiệm LD50: Liều lượng gây chết 50% sinh vật DT50: Thời gian bán rã vii DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 2.1: Cá chép (Cyprinus carpio) Hình 2.2: Lịch thời vụ cho mô hình vụ lúa cá tự nhiên Hình 2.3: Lịch thời vụ cho mô hình vụ lúa vụ cá Hình 2.4: Số lượng hoạt chất thuốc BVTV theo thời gian Hình 2.5: Cơ chế hoạt động AChE (A) chế tác động thuốc trừ sâu gốc lân hữu (B) .15 Hình 3.1 Thuốc Kisaigon 50 ND 20 Hình 3.2 Các hóa chất phân tích Iprobenfos 21 Hình 3.3 Bố trí lồng cá ruộng đối chứng 22 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí lồng cá ruộng lúa phun Iprobenfos 23 Hình 3.5 Não cá chép .24 Hình 3.6 Enpendoft trữ não .24 Hình 3.7 Mẫu sau ly trích 25 Hình 3.8 Máy GCMS 2010 .25 Hình 3.9 Sơ đồ ly trích mẫu nước tồn dư Iprobenfos 26 Hình 4.1 Nồng độ Iprobenfos (ppb) theo thời gian 35 Hình 4.2 Tỷ lệ ức chế enzyme ChE (Trung bình±SE) cá Chép trước sau phun thuốc Iprobenfos 38 viii DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 2.1: Phân loại độc tính LC50 Bảng 2.2: Danh mục thuốc BVTV phép sử dụng Nông nghiệp Việt Nam năm 2013 Bảng 3.1: Hướng dẫn sử dụng thuốc Kisaigon 50 ND .20 Bảng 4.1 Nhiệt độ nước trình thí nghiệm 29 Bảng 4.2 Hàm lượng oxy hòa tan thời gian thí nghiệm 30 Bảng 4.3 pH nước trình thí nghiệm 32 Bảng 4.4 Mực nước trình thí nghiệm 33 Bảng 4.6 Hoạt tính ChE qua ngày thí nghiệm (M/g/phút) .37 ix General information for iprobenfos http://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/Reports/1207.htm accessed on 20/11/2014 Cục bảo vệ thực vật, 2011 hực tốt nguyên tắc "1 phải, giảm" để hạn chế dịch bệnh, tăng suất http://www.ppd.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=tin-tuc/Thuc-hientot-nguyen-tac-1-phai-5-giam-de-han-che-dich-benh-tang-nang-suat-365 Truy cập ngày 24/11/2014 PHỤ LỤC Phụ lục Các thông số môi trường Nghiệm thức Ngày N0 N1 N3 Đối chứng N5 N7 N14 N0 N1 Trên ruộng N3 N5 N7 pH DO Nhiệt độ Độ sâu Sáng Chiều Sáng Chiều Sáng Chiều Sáng Chiều 6,31 6,36 0,93 1,57 29,2 31 12,4 11,9 6,27 6,35 1,12 1,63 29 31,2 14,3 13,7 6,35 6,46 0,78 1,21 29,3 31,1 10,9 9,8 6,07 6,4 1,53 1,7 29,5 31 10,9 9,6 6,15 6,27 1,23 1,33 29,4 31,4 13,2 13,3 6,21 6,48 1,3 1,6 29,6 31 9,6 9,8 6,34 6,33 1,38 1,76 29,5 31,2 13,5 13,1 6,12 6,29 1,22 1,34 29,3 31 15,1 13,9 6,25 6,4 0,97 1,52 29,5 31,5 11,3 10,9 6,04 6,2 0,9 2,16 30 32,1 11,3 11,5 6,12 6,21 0,79 1,85 29,5 31,9 13,2 12,9 6,09 6,33 1,12 2,35 30 32 9,4 9,9 6,23 6,26 0,72 1,38 28,5 30,5 13,5 13,2 6,23 6,24 0,98 1,27 28,6 30 14,6 14,5 6,13 6,22 0,79 1,53 28,4 30,5 13,2 12,9 6,06 6,42 0,97 1,85 29 29,8 13,6 13 6,13 6,37 0,85 1,73 29,3 31,1 14,9 12,5 6,14 6,28 1,05 1,51 28,9 31 10,8 15 6,33 6,25 6,41 6,21 6,46 6,43 6,13 6,18 6,24 6,21 6,15 6,26 6,21 6,18 6,2 6,37 6,41 6,47 6,31 6,26 6,29 6,08 6,17 6,18 6,12 6,27 6,12 6,25 6,27 6,23 1,23 1,11 1,02 1,32 1,52 0,79 1,39 0,91 0,98 1,53 1,23 1,27 0,87 0,87 0,71 2,28 2,43 1,95 1,77 1,4 1,43 1,99 1,51 2,02 2,72 2,45 1,77 1,13 1,46 1,8 29 29 29,5 29 29,2 29 28,9 29,3 29 29,5 29,5 29 2,82 28 27,9 31,5 31 32 31 30,8 31 30,9 31 30,9 31 31,2 31,5 30 31 30 10 11 8,8 10 11 15 10 29,5 32,8 25 16 10 10 11 12 9,8 13 19,5 18,1 10,5 12 10 17,6 21 14,7 12,9 11,5 N14 N0 N1 N3 Mương bao N5 N7 N14 6,13 6,13 6,2 6,43 6,23 6,46 6,2 6,38 6,43 6,42 6,47 6,4 6,49 6,17 0,84 0,89 1,29 1,2 1,18 1,4 1,66 1,27 0,67 2,63 2,44 2,91 1,69 28,5 29 29 29,1 29 28,9 29 31 30,5 32 31 31,2 30,9 31 15,5 13 11 43 32 45,8 36 9,8 11 43 32 45,8 48 6,34 6,52 6,26 6,14 6,27 6,29 6,06 6,19 6,19 6,2 6,31 6,29 6,17 6,29 6,28 6,14 6,2 6,58 1,04 1,19 1,48 1,07 1,04 1,55 1,1 1,04 1,22 1,81 1,54 2,21 2,03 2,25 2,96 2,46 2,72 2,68 29,2 29,3 29 29,4 29 30 30 29,5 28,5 31,1 31 30,8 31 30,5 31 31,2 30,9 31 38 39 45 35 54 57,5 59,5 54 42 42 57 42,7 36,6 46 43,5 43 55,5 40 6,2 6,23 6,27 6,2 6,12 6,28 6,4 6,33 6,28 6,25 0,88 1,13 1,47 1,21 1,26 1,5 2,09 2,85 2,39 2,15 28 28 28 28 27,5 30,5 31 31,5 30,8 31 34,5 44 45,5 37,5 40,5 40,5 41,5 43 45,6 46 Phụ lục Bảng ChE qua ngày thí nghiệm (M/g/phút) Nghiệm thức Đối chứng Trên ruộng Dưới Mương Trước phun ngày ngày 14 ngày 8,66 8,30 8,69 9,86 9,56 8.62 9,12 9,76 8,69 10,29 8,51 8.85 9,25 8,61 8,56 8,99 9,18 7.49 8,72 8,61 7,99 9,43 9,36 8.24 9,01 9,35 9,38 8,28 9,75 9.10 9,44 9,21 9,01 8,60 9,12 10.9 9,44 8,27 8,05 8,05 9,01 8.95 8,99 8,07 7,72 9,20 9,06 8.48 8,98 7,91 7,69 9,64 8,39 8.78 8,58 7,14 8,60 7,78 8,50 9.12 9,20 5,89 7,21 8,88 8,67 8.16 8,97 6,23 7,17 8,13 8,61 7.97 8,29 8,44 8,15 9,38 9,00 9.69 9,55 8,05 8,56 8,73 7,84 9.04 9,23 8,64 7,36 7,92 8,58 8.32 9,00 6,88 8,36 9,55 9,67 9.89 9,20 9,03 8,65 8,73 8,45 7.44 8,61 8,41 8,34 8,58 8,89 8.64 Phụ lục Kiểm định Dunnett test ảnh hưởng Iprobenfos đến tỷ lệ ức chế ChE cá chép so với đối chứng Between Groups Trước Within Groups phun Total Between Groups Sau Within Groups ngày Total Between Groups Sau Within Groups ngày Total Between Groups Sau Within Groups ngày Total Between Groups Sau Within Groups ngày Total Between Groups Sau 14 Within Groups ngày Total ANOVA Sum of Squares 010 1.902 1.912 8.979 9.270 18.249 2.891 3.597 6.488 1.231 7.334 8.565 1.104 3.174 4.278 307 11.768 12.075 Dunnett t ([...]... cá Chép là lồi có nhiều khả năng bị phơi nhiễm Iprobenfos nếu hoạt chất này được sử dụng trên ruộng lúa Mặc dù, hàm lượng Iprobenfos trong ruộng lúa có thể chưa đến mức gây độc cấp tính cho cá Chép, nhưng có khả năng gây nhiều ảnh hưởng bất lợi mà đặc biệt là ảnh hưởng lên enzyme cholinesterase Vì vậy, nghiên cứu Ảnh hưởng của Iprobenfos lên hoạt tính enzyme cholinesterase ở cá Chép (Cyprinus carpio). .. nghiên cứu ảnh hưởng của Fenobucard lên các chỉ tiêu huyết học và hoạt tính ChE của cá Chép Kết quả Fenobucard gây ức chế mạnh hoạt tính ChE trong não cá ở nồng độ 0,5 mg/L trong thời gian đầu tiếp xúc Hoạt tính men ChE được phục hồi hồn tồn sau 7 ngày ở nghiệm thức cá tiếp xúc thuốc ở nồng độ bằng giá trị LC50 (10,3 mg/L) Nguyễn Quang Trung và Đỗ Thị Thanh Hương (2012) đã nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc... cholinesterase ở cá Chép (Cyprinus carpio) trong điều kiện ruộng lúa cần được thực hiện nhằm xác định các tác động của sử dụng thuốc BVTV chứa hoạt chất Iprobenfos cho lúa đến hoạt tính enzyme cholinesterase của cá Chép Kết quả 1 nghiên cứu làm cơ sở cho đánh giá rủi ro của sử dụng thuốc này trên ruộng lúa đến mơ hình ni cá Chép kết hợp với trồng lúa Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu sau cần... kết quả hoạt tính AChE Theo Vương Thị Q (2009) trữ mẫu ở 40C trong thời gian 1 và 7 ngày cho kết quả hoạt tính ChE giảm khoảng 12% nhưng khơng có ý nghĩa thống kê (p>0,05) so với đo ngay Tuy nhiên, mẫu này trữ ở -200C trong 1 – 7 ngày, hoạt tính ChE giảm gần như hồn tồn Như vậy việc trữ mẫu ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính AChE 2.9.4 Những nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc BVTV tác động lên hoạt tính ChE... tìm hiểu ảnh hưởng của diazinon lên hoạt tính enzyme Cholinesterase ở cá Rơ đồng (Anabas testudineus): hiệu ứng của nhiệt độ và oxy hòa tan (DO) Thí nghiêm được bố trí theo khối hồn tồn ngẫu nhiên: hai mức DO (5mg/L) và ba mức nhiệt độ nước (20, 25 và 30oC) để tìm hiểu ảnh hưởng của nó đến Cholinesterase (ChE) trong não và thịt cá khi tiếp xúc với diazinon Kết quả cho thấy DO khơng ảnh hưởng đến... (familia): Cyprinidae Chi (genus): Cyprinus Hình 2.1 Cá Chép (Cyprinus carpio) Lồi (species): Cyprinus carpio Cá Chép phân bố rộng khắp trên tồn thế giới và ở Việt Nam Cá chép sống tự nhiên ở các thủy vực ở các tỉnh phía bắc Cá Chép được di cư và thuần hóa để ni ở các tỉnh phía nam và đã phát tán ra nhiều thủy vực tự nhiên Cá Chép sống ở tầng đáy các thủy vực có nhiều mùn bã hữu cơ, thức ăn đáy và thực... 1995) 16 Cách giết cá ảnh hưởng đến nhạy cảm ChE Theo Vương Thị Q (2009) thì cách giết cá bằng nước đá rồi xử lý mẫu và đo ngay cho hoạt tính cao nhất Trong khi đó khi gây sốc cho cá bằng cách mổ não ngay khi bắt cá lên khỏi mặt nước hoạt tính ChE trong não theo cách xử lý này chỉ bằng 69% trường hợp giết bằng nước đá Trường hợp để cho cá chết trong điều kiện khơng có nước rồi trữ ngun con trong thùng... ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos đến độ nhạy cảm của men Cholinesterase và một số chỉ tiêu sinh lý của cá Chép (Cyprinus carpio) Nghiên cứu xác định độ nhạy cảm ChE của cá Chép khi tiếp xúc với các nồng độ quinalphos khác nhau Kết quả thí nghiệm cho thấy hoạt chất quinalphos làm giảm có ý nghĩa hoạt tính ChE ở não (p