HOẠT CHẤT TRỪ SÂU CLO HỮU CƠ

Sau chiến tranh thế giới lần hai, DDT và sau đó là một loạt thuốc trừ sâu hữu cơ khác ra đời. Do có hiệu lực trừ sâu lớn chưa từng có so với các thuốc trừ sâu vô cơ và thảo mộc trước đó, các thuốc trừ sâu Clo hữu cơ đã được s ản xuất và sử dụng với một qui mô lớn, đánh dấu một bước phát triển mạnh mẽ của ngành Hóa Bảo Vệ Thực Vật. Công thức hóa học có chứa: C, H, O, S… Cl . Các thuốc trừ sâu thuộc nhóm Clo hữu cơ có những đặc điểm chính như sau:

1. ƯU ĐIỂM

• Qui trình sản xuất tương đối đơn giản, giá thành của chế phẩm thấp, dễ chế biến hoạt chất thành nhiều dạng chế phẩm khác nhau (BTN, ND, BR, H…). Do đó dễ sử dụng trên nhiều loại cây trồng và những điều kiện đồng ruộng khác nhau.

• Các thuốc này thường có phổ tác động rộng, hiệu lực khá cao, thời gian hiệu lực dài thích hợp cho việc phòng trị ngoài đồng, nhất là đối với các loại cây công nghiệp. Độ bền hóa học lớn trong những điều kiện thông thường nên dễ bảo quản tồn trữ.

2. NHƯỢC ĐIỂM

• Do độ bền hóa học lớn nên thuốc dễ lưu bả trong đất đai, cây trồng, nông sản, thực phẩm. Chúng làm cho môi trường bị ô nhiễm trong một thời gian lâu dài. Thời gian phân giải 95% hoạt chất trong điều kiện tự nhiên của DDT là 10 năm; Lindane là 6,5 năm; Diendrin là 8 năm; Clodan là 3,5 năm. Bả thuốc lưu tồn không những làm cho phẩm chất, hình thức của nông sản bị xấu đi mà còn gây độc cho người hay gia súc sử dụng nông sản đó, như BHC thường để lại mùi khó chịu trên nông sản như khoai tây, rau đậu…

• Có khả năng gây trúng độc tích lũy mạnh. Qua sự tiếp xúc với thuốc nhiều lần hay qua chuỗi thức ăn hàm lượng thuốc trong cơ thể, chủ yếu trong mô mỡ tăng lên rất nhiều; đến một lượng nào đó nó biểu hiện các triệu chứng ngộ độc rất hiểm nghèo như ung thư, quái thai…

• Độ độc đối với cá và thiên địch lớn.

• Khi sử dụng một loại thuốc Clo hữu cơ ở tại một địa phương trong nhiều năm dễ gây ra hiện tượng côn trùng kháng thuốc. Do những nhược điểm trên, ngày nay nhiều thuốc trừ sâu gốc Clo hữu cơ đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng ở nhiều nước.

3. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM KHÁC

• Cấu tạo hóa học: Trong phân tử của các hợp chất này đều có chứa nguyên tử Clo và các vòng Benzen hay dị vòng.

• Tính chất vật lý: Thuốc kỹ nghệ đều ở dạng rắn, không tan hoặc ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ, và thường có mùi hôi khó chịu.

• Dạng chế phẩm thường gặp là ND, BTN, H, bột phun ở các hàm lượng khác nhau.

Tính chất hóa học: Các thuốc Clo hữu cơ thường có độ bền hóa học lớn, tồn tại lâu dài ngay cả điều kiện ngoài đồng, phần lớn đều bị phân hủy trong môi trường kiềm.

• Tính độc: Độ độc thuốc đối với động vật máu nóng đều từ trung bình đến cao, trong đó các hợp chất nhóm DDT, BHC, nhóm Cyclodien có khả năng tích lũy trong cơ thể người và động vật (trừ thiodan). Các thuốc Clo hữu cơ thường có tác dụng vị độc và tiếp xúc lên côn trùng, một số còn có đặc tính xông hơi. Các thuốc này thường tác động lên hệ thần kinh bằng cách ức chế men cholinesteraza (ChE.) và tác động lên một số cơ quan khác làm rối loạn hoạt động của cơ thể côn trùng dẫn đến chết.

• Công dụng và cách dùng: Các thuốc này đều có phổ phòng trị rộng, diệt được nhiều loại sâu hại có kiểu miệng nhai gặm và một số ít côn trùng chích hút.

• Tuy nhiên thuốc không có đặc tính chọn lọc nên dễ gây hại cho các loài thiên địch và các sinh vật có ích.

4. MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU CLO HỮU CƠ THÔNG DỤNG

4.1. DDT (Dichlodiphenyl trichloetan)

• Tên gọi: DDT, POLAZOTOX, NEXOID, GESAROL, ZEDAN

• Dạng chế phẩm thường gặp: 30ND, 75BHN, 10BR, 5H…

• Tên hóa học: 1,1,1- Trichloro- 2,2 bis (p-chlorophenyl) ethane.

• Công thức cấu trúc hóa học:

• Tính chất vật lý: DDT kỹ nghệ là một hỗn hợp nhiều đồng phân, trong đó đồng phân para có độ độc cao nhất đối với côn trùng. Sản phẩm công nghiệp ở thể rắn, màu trắng ngà có mùi hôi.

• Tính chất hóa học: Thuốc rất bền ở điều kiện thường nhưng dễ bị kiềm phân hủy tạo thành DDE, nhất là khi hiện diện các muối sắt. Bị tia cực tím phân hủy.

• Độc tính: LD₅₀ (chuột) = 113mg/kg; thuốc có khả năng tích lũy trong cơ thể người và động vật, nhất là các mô mỡ, mô sữa, đến khi đủ lượng gây độc thì thuốc sẽ gây ra các bệnh hiểm nghèo như ung thư, sinh quái thai. DDT độc mạnh với cá và ong mật. DDT an toàn đối với cây trồng, trừ những cây thuộc họ bầu bí. Thuốc bị cấm sử dụng.

• Phổ phòng trị: Rộng với tác dụng vị độc và tiếp xúc, thuốc trị được rất nhiều loài sâu hại sống không ẩn náu, nhất là các loài nhai gặm trên nhiều loài cây trồng khác nhau.

• Vài công dụng:

Trên LÚA: Dùng để trừ các loài sâu ăn lá (sâu keo, sâu đeo, sâu cắn gié, sâu phao… ). Với thuốc DDT 30ND dùng 2,5 – 3 lít/ha nồng độ 1:200-300; Vớ i DDT 75BHN dùng 1,5 – 2 lít/ha nồng độ 1: 400 – 500. Cần phun thật đều vào thân, lá, nách lá (những nơi sâu thường trú ẩn) lúc sâu non vừa xuất hiện.

Thuốc còn được dùng để trừ nhiều loài sâu ă n lá, sâu đục thân, sâu đục ngọn, sâu đục nụ, sâu đục quả, rầy trên bông vải, đay… Trên bông vải có thể dùng hỗn hợp thuốc gồm 1 lít Wofatox 50ND + 3-5 lít DDT 30ND (hay 1,5-2 kg DDT 75BHN) + 1500 lít nước/ha. Trên Đay: liều lượng 2,5 – 3,5 lít DDT 30ND/ha, nồng độ 1: 300.

Xử lý đất: dùng 2,5 – 3,5 lít DDT 30ND pha nồng độ 1:200-300 phun đều trên mặt đất trước khi cày xới lần cuối trừ được sâu xám, sùng trắng, sùng bửa củi, dế, kiến.

Hỗn hợp thuốc: để tăng hiệ u l ực sử dụng DDT, có thể trộn thuốc này với các thuốc như BHC, Toxapen, các thuốc lân hữu cơ không có tính kiềm mạnh (Thiophos, Wofatox, DDVP, Bi 58…).

Lưu ý: không dùng DDT trừ rệp và nhện đỏ do DDT do có khả năng diệt thiên địch rất lớn. Tránh dùng ở thời kỳ ra hoa do thuốc có thể gây hại cho ong mật và côn trùng có ích khác. Trên một số loại côn trùng, DDT dùng ở nhiệt độ thấp có hiệu quả cao hơn dùng ở nhi ệt độ cao do khả năng phân giải DDT của côn trùng tăng theo nhiệt độ. Không đựng thuốc trong bình sắt. Thời gian cách ly: 30 ngày.

4.2. BHC

• Tên gọi: LINDAFOR 90, lindane, BHC, HCH…

• Tên hóa học: Benzen hexa chlorit.
• Công thức hóa học: C₆H₆Cl₆

• Công thức cấu trúc hóa học:

• Tính chất vật lý: BHC nguyên chất ở dạng kết tinh màu trắng, gồm nhiều đồng phân không gian, trong đó có đồng phân gammar có khả năng thăng hoa ở nhiệt độ cao.

• Tính chất hóa học: BHC rất bền vững trong điều kiện bình thường, bền với tác động của ánh sáng, chát oxy hóa, môi trường axit nhưng bị phân hủy trong môi trường kiềm, nhất là trong các dung môi của BHC.

• Tính độc: LD₅₀ = 125mg/kg. Thuốc có khả năng tích lũy trong cơ thể người và động vật. Thuốc bị cấm sử dụng.

Hàm lượng gammar BHC trong thuốc càng cao thì thuốc càng ít lưu bả trong nông sản, càng ít tích lũy trong cơ thể người và động vật, ít gây hại cho cây trồng, trừ một số cây thuộc họ bầu bí và cây thuốc lá con. Nếu thuốc có nhiều tạp chất, nó có thể ảnh hưởng đến hương vị của thuốc lá, khoai tây và một số loại rau, đậu.

• Công dụng: Với tác động tiếp xúc, vị độc, xông hơi, nội hấp nhỏ, thuốc có phổ tác dụng rộng và có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: xử lý đất, xử lý hạt, phun lên cây, khử trùng kho, xử lý gỗ. BHC có hiệu lực cao đối với côn trùng thuộc bộ cánh đều (như mối), bộ cánh không đều (như rầy xanh, rầy bông vải), bộ cánh cứng, bộ cánh màng và một số bộ khác. Trước đây thuốc còn được dùng trong y tế và thú y để phòng trị hầu hết các loại côn trùng phá hoại cây trồng và ký sinh trên gia súc như ghẻ, ve. Sau đây là một số ứng dụng của Lindane 90BTN:  

• Xử lý hạt: Để bảo vệ hạt giống đậu phộng, củ cải, đại mạch, bắp, thầu dầu, lúa… khỏi bị sâu xám và các loại côn trùng khác trong đất tấn công. Dùng 50 gram thuốc/kg hạt.

• Xử lý đất: Dùng 0,75 – 2 kg thuốc/ha hoặc 1g/gốc cà phê, tiêu để phòng trừ mối. Trộn thuốc sâu đến 10 – 12 cm.

• Phun lên cây trồng: Dùng 300 gram thuốc/ha để phòng trừ nhiều loài sâu hại trên lúa, rau đậu, hoa màu, cây công nghiệp, cây rừng.

• Xử lý kho: Phun thuốc với nồng độ 50 – 100g/100 lít nước.

• Xử lý gỗ: Để ngừa mối, có thể tiến hành bằng nhiều cách: xông khói, phun thuốc, nhúng, quét, thấm sâu dưới chân không…

Lưu ý: Không hỗn hợp thuốc với thuốc có tính kiềm. Thời gian cách ly: 30 ngày. Tránh dùng trong nhà hoặc trên gia súc. Thuốc có thể gây độc mãn tính. Thuốc có hàm lượng gammar BHC cao ít độc cho người và gây hại cho cây trồng hơn. Để nâng cao hiệu lực trừ dịch hại, người ta còn dùng một số loại thuốc hóa hỗn hợp giữa BHC và DDT.

4.3. THUỐC TRỪ SÂU TECPEN CLO HÓA

Tecpen là thành phần hóa học chủ yếu của dầu thông, khi clo hóa dầu thông sẽ thu được nhiều loại thuốc trừ sâu khác nhau: TOXAPHEN, POLYCLOPYNEN. Các thuốc trừ sâu Tecpen clo hóa không được dùng rộng rãi trong phòng sâu hại như những thuốc khác. Một trong những nguyên nhân chính là do nguyên liệu (dầu thông) thường được dùng điều chế những sản phẩm quí hơn, có giá trị kinh tế cao hơn (hương liệu, dung môi của nhựa, sơn…). Một số thuốc thông dụng:

4.3.1. TOXAPHEN

• Công thức hóa học: C₁₀H₄₅C₁₈

• Là thuốc vị độc và tiếp xúc. Tác động đến sâu hại chậm nhưng hiệu lực kéo dài hơn DDT; thuốc chỉ phát huy tác dụng khi nhiệt độ môi trường lớn hơn 20⁰C. Thuốc có độ độc cấp tính cao với người, gia súc, cá nhưng đặc biệt ít độc đối với ong mật. An toàn đối với cây trồng, ngoại trừ một số cây mẫn cảm những dưa chuột, dưa bở.

• Công dụng và cách dùng: Các dạng thuốc ND, BTN, BR chứa 50% hoạt chất thường được sử dụng ở nồng độ 0,2 – 0,4% để trừ nhiều loài sâu nhai gặm và chích hút trên cây ăn quả, cây công nghiệp. Có thể dùng 4 – 5 lít Toxaphen 50ND pha với 400 – 600 lít nước phun cho một hecta để phòng trừ chuột.

4.3.2. POLYCLOPYNEN

Chế phẩm polyclopynen 65ND, 20ND thường được dùng trừ sâu ăn lá, sâu chích hút hại củ cải đường, cây ăn quả và cây rừng ở liều lượng 2 – 4 kg/ha, nồng độ 0,7 – 1%.

4.4. THUỐC TRỪ SÂU CYCLODIEN

Là những thuốc trừ sâu tiếp xúc, vị độc. Một vài loại như Heptaclo, Andrin còn có tác động xông hơi. Triệu chứng trúng độc các thuốc này ở côn trùng rất giống như ở trường hợp DDT. Một số đặc điểm chung của nhóm này là:

+ Phổ phòng trị rất rộng, tuy nhiên không phòng trị được nhện đỏ.  An toàn đối với cây trồng, có nhiều trường hợp còn kích thích cây sinh trưởng và phát triển tốt.

• Do có tính độc cao đối với người và động vật máu nóng, lại có độ bền lớn nên mặc dù có hiệu lực trừ sâu cao, các thuốc này ngày nay đã bị hạn chế sử dụng ở nhiều nước. Thuộc về nhóm này có các thuốc như: CLORINDAN (CLODAN), HEPTACLO, ANDRIN, DIENDRIN, ENDRIN, IZODRIN, THIODAN, ALODAN.

4.4.1 ANDRIN

• Tên hóa học: 1,2,3,4,10,10-Hexaclo-1,4,4a,5,8-hexahydro exo-1,4 endo 5,8 dimetylen naptalin.

• Độ bền hóa học lớn, không bị ánh sáng, kiềm và acid phân hủy. Tác dụng tiếp xúc, vị độc và cả xông hơi, ở trong đất và trong cây thuốc chuyển hóa thành Diendrin. Khi phun thuốc lên cây, thuốc diệt sâu tương đối nhanh nhưng không lâu dài; khi phun lên đất tác dụng trừ sâu kéo dài nhiều ngày.

• Tính độc: LD₅₀ (chuột) = 40 – 70mg/kg. Thuốc có khả năng tích lũy trong cơ thể động vật; rất độc đối với cá.

• Công dụng: Xử lý hạt giống với lượng 100 – 200g ai/ha hoặc phun trừ các côn trùng sống trong đất (sâu xám, dế nhủi, bọ hung hại rễ mía, dòi đục thân đậu…) với liều lượng 2 – 4kg ai/ha

4.4.2 DIENDRIN

– Tên hóa học: 1,2,3,4,10,10-Hexaclo-6,7-epoxi-1,4,4a,5,6,7,8,8a- octahydro – 1,4 endo 5,8 dimetylen naptalin.exo- 1,4 endo 5,8 dimetylen naptalin

• Công thức cấu trúc hóa học:

• Đặc điểm hóa học rất giống Andrin.

• Độ độc cấp tính cao hơn Andrin, LD₅₀ (chuột) = 25 – 30mg/kg.

• Thuốc có tác động tiếp xúc và vị độc. Khi phun lên cây hiệu lực của thuốc có thể kéo dài đến 2 tuần. Thuốc Diendrin 18,5ND được dùng ở nồng độ 0,1 – 0,5% để phun trừ sâu ăn lá, sâu đục thân, sâu hại thuốc lá, bông, đay.

4.4.3 ENDRIN

• ENDRIN là một đồng phân không gian của Diendrin, có đặc tính lý, hóa học tương tự Diendrin. Tính độc của Endrin khá cao, LD₅₀ (chuột) = 7- 35mg/kg. Endrin được dùng để trừ sâu hại bông, mía, thuốc lá, ngô… với dạng chế phẩm 19,5% dùng ở nồng độ 0,2 – 0,5%.

• Công thức cấu trúc hóa học ENDRIN:

4.4..4 HEPTACLO

• Tên hóa học: 1,4,5,6,7,8,8 – Heptaclo – 3a,4,7,7a – tetrahydro – 4,7- metyleninden.

• Thuốc ít bị kiềm phân hủy hơn DDT. Heptaclo có LD₅₀ (chuột) vào khoảng 90mg/kg. Với tác động tiếp xúc, vị độc, heptaclo được dùng để trừ các loại sâu sống trong đất hại ngô, bông và các loại hoa màu khác và được coi là có hiệu lực tốt hơn BHC. Lượng thuốc được dùng để bón vào đất là 2 – 3kg ai/ha.

4.4.5 THIODAN

– Tên hóa học: 1,2,3,7,7 – hexaclo – bicyclo – (2,2,1) – 2 – hepten – 5,6 – bis -oximetylen sunfit.

– Công thức cấu trúc hóa học:

Sản phẩm công nghiệp là những tinh thể nhỏ, màu đỏ hung, dễ bị kiềm phân hủy thành những chất không độc. Thiodan có một số ưu điểm so với những thuốc khác như:

• Ít độc đối với ong mật và một số loại côn trùng có ích khác ăn thịt hoặc ký sinh trên sâu hại.

• Tuy có độ độc cấp tính cao LD₅₀ (chuột) là 40-100mg/kg nhưng Thiodan không có tính tích lũy, ở trong cơ thể động vật hoạt chất nhanh chóng bị phân hủy thành những chất không độc và được thải ra ngoài. Thiodan là loại thuốc trừ sâu tiếp xúc và vị độc có phổ phòng trị rất rộng. Thuốc ở dạng nhũ ND, BTN, bột phun thường được dùng để phun trừ sâu trên lúa, ngô, đậu đỗ, bông hay thuốc lá, cà phê với liều lượng 350-700g ai/ha. Thiodan thuộc nhóm độc I, nằm trong danh sách hạn chế, nay được chuyển sang danh mục cấm sử dụng tại Việt Nam.