Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc hóa học trên ấu trùng và trưởng thành ong mật apis cerana và apis mellifera tại gia lâm, hà nội 2014 2015

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HÀ TRUNG NGHĨA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC HÓA HỌC TRÊN ẤU TRÙNG VÀ TRƯỞNG THÀNH ONG MẬT APIS CERANA VÀ APIS MELLIFERA TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI 2014-2015 Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 60.62.01.12 Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Hồng Thái NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một công trình nào. Các tài liệu trích dẫn được chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đã được cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Hà Trung Nghĩa i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận văn này, trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm, chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn – TS. Phạm Hồng Thái. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Côn trùng – Khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã quan tâm, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Nguyễn Văn Viên – Giảng viên Bộ môn Bệnh cây – Khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã hướng dẫn tôi về phương pháp pha chế một số loại thuốc hóa học trong nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn tất cả người thân, gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi về mặt tinh thần trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Hà Trung Nghĩa ii năm 2016 MỤC LỤC Lời cam đoan .................................................................................................................i Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii Mục lục ....................................................................................................................... iii Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ........................................................................... vi Danh mục bảng ...........................................................................................................vii Danh mục hình ...........................................................................................................viii Trích yếu luận văn ........................................................................................................ ix Thesis abstract ............................................................................................................... x Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................... 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài .......................................................................... 2 1.2.1. Mục đích của đề tài ............................................................................................ 2 1.2.2. Yêu cầu của đề tài .............................................................................................. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................ 2 Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................. 4 2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 4 2.2.1. Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến đàn ong............................................. 4 2.2.2. Khả năng hóa giải độc tính thuốc bảo vệ thực vật của ong mật ........................... 7 2.2.3. Nuôi ấu trùng trong điều kiện nhân tạo .............................................................. 8 2.2.4. Ứng dụng trong nuôi nhân tạo .......................................................................... 10 2.3. Tình hình nghiên cúu trong nước ..................................................................... 10 2.3.1. Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến đàn ong........................................... 10 2.3.2. Tồn dư thuốc bảo vệ thực vật trong sản phẩm mật ong ..................................... 11 2.3.3. Cơ chế tác động và tác hại của thuốc bảo vệ thực vật ....................................... 14 2.3.4. Tình hình sản xuất và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam..................... 16 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 19 3.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 19 3.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 19 3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu..................................................................... 19 iii 3.4. Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu ........................................................................ 19 3.5. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 20 3.6. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 20 3.6.1. Phương pháp nuôi ấu trùng .............................................................................. 20 3.6.2. Xác định tỷ lệ chết của ấu trùng ong trong phòng thí nghiệm ........................... 25 3.6.3. Phương pháp theo dõi ...................................................................................... 26 3.6.4. Xác định tỷ lệ chết của ong thợ trưởng thành khi thí nghiệm thuốc bảo vệ thực vật trong phòng thí nghiệm (Laurino et al., 2011)..................................... 26 3.7. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu............................................................. 27 Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................. 29 4.1. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong ngoại (Apis mellifera) trong phòng thí nghiệm tại nồng độ khuyến cáo và nồng độ giảm 15% so với khuyến cáo ........ 29 4.1.1. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 2 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 29 4.1.2. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 3 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 30 4.1.3. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 4 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 31 4.1.4. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 5 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 33 4.1.5. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 6 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 34 4.1.6. Tỷ lệ chết của ong thợ Apis mellifera trưởng thành sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 35 4.2. Tỷ lệ chết của Ấu trùng ong nội (Apis cerana) trong phòng thí nghiệm tại nồng độ khuyến cáo và nồng độ giảm 15% so với khuyến cáo ......................... 37 4.2.1. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 2 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ....................................................................................... 37 4.2.2. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 3 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ....................................................................................... 38 4.2.3. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 4 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ....................................................................................... 40 iv 4.2.4. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 5 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ....................................................................................... 41 4.2.5. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 6 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ....................................................................................... 42 4.2.6. Tỷ lệ chết của ong thợ Apis cerana trưởng thành sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................... 43 Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 46 5.1. Kết luận ........................................................................................................... 46 5.2. Kiến nghị ......................................................................................................... 46 Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 47 Phụ lục ........................................................................................................................ 51 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVTV Bảo vệ thực vật CODEX Centerband-only detection of exchange EU Liên minh châu Âu Hazard Quotient Tỷ số nguy hại HMF Hydroxy - Metyl - Furfura HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật LD50 Lethal Dose 50 - Liều lượng gây chết trung bình LC50 Lethal Concentration 50 - Liều lượng hóa chất trong không khí gây chết trung bình NOEL No Observerd Effect Concentration - Liều không quan sát thấy hiệu ứng ppm Phần triệu T Tuổi WHO World Health Organization – Tổ chức Y tế Thế giới vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Tình hình tồn dư một số hóa chất độc hại trong mật ong .........................13 Bảng 2.2. Cơ chế tác động của một số loại thuốc bảo vệ thực vật ...........................15 Bảng 3.1. Khẩu phần thức ăn cho ấu trùng theo các ngày tuổi (Aupinel et al., 2005) ......................................................................................................21 Bảng 3.2. Số lượng, thành phần và tỷ lệ phần trăm trọng lượng thức ăn hàng ngày theo tuổi ấu trùng (Aupinel et al., 2005) .........................................24 Bảng 3.3. Nồng độ các thuốc hóa học trong thí nghiệm ..........................................25 Bảng 4.1. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 2 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................29 Bảng 4.2. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 3 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................30 Bảng 4.3. Tỷ lệ chết của ấu trùng Apis mellifera tuổi 4 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .....................................................................32 Bảng 4.4. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 5 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................33 Bảng 4.5. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis mellifera tuổi 6 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................35 Bảng 4.6. Tỷ lệ chết của ong thợ Apis mellifera trưởng thành sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật ............................................................36 Bảng 4.7. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 2 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................37 Bảng 4.8. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 3 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................39 Bảng 4.9. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 4 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................40 Bảng 4.10. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 5 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................41 Bảng 4.11. Tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana tuổi 6 sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................43 vii Bảng 4.12. Tỷ lệ chết của ong thợ Apis cerana trưởng thành sau khi ăn thức ăn có chứa thuốc bảo vệ thực vật .................................................................44 Bảng 4.13. So sánh tại thời điểm 48 giờ và 72 giờ sau thí nghiệm giữa ong ngoại và ong nội ở nồng độ khuyến cáo ..................................................45 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Bình ẩm độ (Desiccator) ..............................................................................20 Hình 3.3. Thí nghiệm ong thợ trưởng thành .................................................................27 Hình 1: Dụng cụ nhốt ong thợ .....................................................................................51 Hình 2: Bình pha thuốc hóa học...................................................................................51 Hình 3: Khay nuôi ấu trùng .........................................................................................51 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Hà Trung Nghĩa Tên luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc hóa học trên ấu trùng và trưởng thành ong mật Apis cerana và Apis mellifera tại Gia Lâm, Hà Nội 2014-2015. Ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 60.62.01.12 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Xác định được ảnh hưởng của thuốc BVTV đến tỷ lệ chết của ong nội (Apis cerana) và ong ngoại (Apis mellifera). - Từ những kết quả nghiên cứu đó mở ra một hướng đi mới về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến loài ong nói chung và ong mật nói riêng. Từ đó, khuyến cáo các biện pháp quản lý, sử dụng hợp lý thuốc BVTV để đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Phương pháp nghiên cứu - Cho ấu trùng và trưởng thành ong mật Apis cerana và Apis mellifera ăn thức ăn có chứa thuốc BVTV ở hai mức nồng độ khuyến cáo và giảm 15% so với nồng độ khuyến cáo trong phòng thí nghiệm. - Xác định tỷ lệ chết của ấu trùng ong mật Apis cerana và Apis mellifera tuổi 2, 3, 4, 5, 6 đối với 5 loại thuốc hóa học (Bini 58-40EC, SecSaiGon 10ME, Ram Supper 750WP, Carbendazim 50WP và Gesapax 500FW) ở hai mức nồng độ khuyến cáo và giảm 15% so với nồng độ khuyến cáo. - Xác định tỷ lệ chết của ong thợ trưởng thành Apis cerana và Apis mellifera đối với 5 loại thuốc hóa học (Bini 58-40EC, SecSaiGon 10ME, Ram Supper 750WP, Carbendazim 50WP và Gesapax 500FW) ở hai mức nồng độ khuyến cáo và giảm 15% so với nồng độ khuyến cáo. Kết quả chính và kết luận - Thuốc có ảnh hưởng đến tỷ lệ chết cao nhất ở các độ tuổi 2, 3, 4, 5, 6 của ấu trùng ong Apis cerana và Apis mellifera là Bini 58-40EC tại nồng độ khuyến cáo và giảm 15% so với nồng độ khuyến cáo. Sau đó lần lượt là Ram Supper 750WP, SecSaiGon 10ME, Gesapax 500FW và cuối cùng Carbendazim 50WP là thuốc có ảnh hưởng đến tỷ lệ chết thấp nhất. - Thí nghiệm cho kết quả tương tự đối với ong thợ trưởng thành Apis cerana và Apis mellifera. ix THESIS ABSTRACT Master candidate: Ha Trung Nghia Thesis title: Research the effects of pesticides on the larvae and adult stages of Apis cerana and Apis mellifera in Gia Lam, Ha Noi from 2014 to 2015. Major: Plant Protection Code: 60.62.01.12 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives: - Determining the effects of pesticides on the mortality rate of honey bees Apis cerana and Apis mellifera. - The experimental results will reveal the effects of some kinds of pesticide on bees, particularly on honey bee. Recommendations on pesticide use and management therefore will be outlined for safe food production. Materials and Methods: - Rearing the larvae and adults of Apis cerana và Apis mellifera honey bees with the feed that were mixed two pesticides at the recommened concentration on the label and 15% lower concentration in the laboratory. - Determining the mortality of Apis cerana and Apis mellifera larvae instar 2, 3, 4, 5, 6 on 5 pesticides (Bini 58-40EC, SecSaiGon 10ME, Ram Supper 750WP, Carbendazim 50WP and Gesapax 500FW) at the recommened concentration on the label and 15% lower concentration. - Determining the mortality of Apis cerana and Apis mellifera adults on 5 pesticides (Bini 58-40EC, SecSaiGon 10ME, Ram Supper 750WP, Carbendazim 50WP and Gesapax 500FW) at the recommened concentration on the label and 15% lower concentration. Main findings and conclusions: - At the larvae instar of 2, 3, 4, 5, 6 of Apis cerana and Apis mellifera, the highest rate of mortality was caused by Bini 58-40EC at the both pesticide levels, followed by Ram Supper 750WP, SecSaiGon 10ME, Gesapapax 500FW. The lowest mortality rate was caused by Carbendazim 50WP. - At the adult stage of Apis cerana and Apis mellifera, the similar results were found. x PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam các loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) đã được sử dụng từ nhiều năm trước. Vào những năm 80, do tình hình phát sinh, phát triển của sâu bệnh diễn biến chưa phức tạp nên số lượng và chủng loại thuốc BVTV chưa nhiều. Những năm gần đây, do thâm canh tăng vụ, tăng diện tích và do thay đổi cơ cấu giống cây trồng nên tình hình sâu bệnh diễn biến phức tạp hơn. Vì vậy số lượng thuốc và chủng loại thuốc BVTV sử dụng cũng tăng lên. Nếu như trước năm 1985 khối lượng thuốc BVTV dùng hàng năm khoảng 6,5 đến 9 ngàn tấn thì thời gian từ năm 1991 đến nay lượng thuốc sử dụng biến động từ 25-38 ngàn tấn/ năm (Bộ NN & PTNT, 2013) trong đó có việc lạm dụng thuốc BVTV. Các loại thuốc BVTV thường có tính năng rộng nghĩa là có thể tiêu diệt nhiều loại sinh vật bao gồm cả sinh vật có ích và sinh vật có hại. Khi sử dụng các loại thuốc hóa học trong bảo vệ thực vật như các thuốc chứa hoạt chất họ lân hữu cơ: Diazion, Profenofos, Dimethoate... họ Carbamate: Methomyl, Cabaryl, Oxamyl…đã khiến cho một số sinh vật có ích cũng bị tiêu diệt luôn đồng thời ảnh hưởng đến các loài côn trùng trong đó có ong và đặc biệt là ong mật (Radunz and Smith, 1996; Johnson et al., 2010). Trong những năm gần đây, nghề nuôi ong mật ở nước ta có sự phát triển nhanh về số lượng đàn, sản lượng mật và lượng mật xuất khẩu tăng nhanh nhờ chính sách về đầu tư vốn của nhà nước, đầu tư cho nghiên cứu, khuyến nông ong và một nguyên nhân quan trọng là thị trường xuất khẩu các sản phẩm ong tăng. Hiện nay, nước ta có khoảng 1.500.000 đàn ong với sản lượng trên 30.000 tấn trong đó xuất khẩu gần 27.000 tấn mật và gần 500 tấn sáp (Bùi Thị Phương Hòa, 2013). Ong nội (Apis cerana) và ong ngoại (Apis mellifera) là hai loài ong được nuôi lấy mật phổ biến nhất hiện nay. Nghề nuôi ong cung cấp cho con người những sản phẩm có giá trị cao như mật ong, phấn hoa, keo ong, nọc ong… Qua thời gian, nghề nuôi ong ở nước ta đang ngày càng phát triển và trở thành một bộ phận của ngành nông nghiệp sản xuất hàng hóa phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu và hiện nay nghề nuôi ong được phát triển nhanh chóng, trở thành nước xuất khẩu mật ong thứ hai ở Châu Á, là nhóm sáu nước đứng đầu xuất khẩu mật ong của thế giới và nước xuất khẩu thứ 2 vào thị trường Mỹ (Vũ Thục Linh, 2015). Bên cạnh sự phát triển đó, 1 nghề nuôi ong ở Việt Nam cũng gặp không ít vấn đề khó khăn như việc sử dụng thuốc BVTV gây ảnh hưởng lớn đến đàn ong, khiến đàn ong bị suy yếu, thế đàn bị giảm sút nhanh chóng, ong chết hàng loạt hoặc bỏ tổ bốc bay gây thiệt hại nghiêm trọng và đặc biệt sự tồn dư thuốc BVTV và kháng sinh trong mật ong đã gây ảnh hưởng lớn đến việc xuất khẩu mật ong của nước ta ra thị trường quốc tế. Trên thế giới đã có một số nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến loài ong để từ đó đưa ra các biện pháp đánh giá để nuôi ong một cách hiệu quả (Anderson and Atkins, 1958; Burlew, 2010; Johnson, 2014; Renzi, 2014). Tuy nhiên, ở Việt Nam vẫn chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến các loài ong. Vì vậy, để duy trì và phát triển nghề nuôi ong mật ở nước ta, bên cạnh việc tập trung nghiên cứu về đặc điểm sinh học để tạo môi trường nuôi dưỡng chúng ta cần phải nghiên cứu cả về tác động của các yếu tố môi trường đến quần thể ong, đặc biệt là ảnh hưởng của thuốc BVTV, để từ đó đưa ra các biện pháp hiệu quả trong việc nuôi dưỡng đàn ong. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc hóa học trên ấu trùng và trưởng thành ong mật Apis cerana và Apis mellifera tại Gia Lâm, Hà Nội 2014-2015”. 1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1. Mục đích của đề tài Xác định được ảnh hưởng của thuốc BVTV đến tỷ lệ chết của ong mật để từ đó khuyến cáo biện pháp quản lý, sử dụng thuốc BVTV theo hướng thân thiện với môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm. 1.2.2. Yêu cầu của đề tài - Xác định tỷ lệ chết của ấu trùng ong Apis cerana và ong Apis mellifera khi thức ăn bị nhiễm một số loại thuốc BVTV. - Xác định tỷ lệ chết của trưởng thành ong Apis cerana và ong Apis mellifera khi tiếp xúc với một số loại thuốc BVTV. 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Ở Việt Nam, chưa có những nghiên cứu chuyên sâu và hệ thống về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến loài ong nói chung và ong mật nói riêng. Những kết quả nghiên cứu về tỷ lệ chết của ấu trùng và trưởng thành của đàn ong Apis cerana và ong Apis mellifer đối với các nhóm thuốc hóa học đã mở ra hướng 2 nghiên cứu mới về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến khả năng sinh trưởng và phát triển của đàn ong cũng như tồn dư hóa chất trong các sản phẩm mật. Bên cạnh đó, góp phần trong việc đưa ra các biện pháp đánh giá để nuôi ong một cách hiệu quả nhất, nhằm giảm thiểu tối đa các thiệt hại do tác động của các yếu tố môi trường tới đàn ong. Từ đó, mang lại hiệu quả về kinh tế cho người nuôi ong cũng như cung cấp các sản phẩm sạch, chất lượng cho người tiêu dùng. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Ong là loài côn trùng đóng vai trò quan trọng cả về phương diện sinh thái lẫn kinh tế. Ong mật giúp cho việc thụ phấn của rất nhiều loài hoa hoang dại và do đó đóng góp rất lớn trong việc duy trì sự đa dạng sinh thái cây trồng. Giá trị kinh tế của ong mật không chỉ ở các sản phẩm thu được như mật ong, sữa ong chúa, sáp ong…mà còn từ vai trò thụ phấn trên các loại cây trồng khác nhau (Delègue et al., 2002). Ở Việt Nam, nghề nuôi ong mật đã có từ rất lâu đời và đang ngày càng phát triển, đóng vai trò quan trọng trong ngành nông nghiệp sản xuất hàng hóa do cung cấp những sản phẩm rất có giá trị cao cho thị trường trong và ngoài nước. Tuy nhiên, kèm theo đó là một loạt các thách thức không nhỏ cho nghề nuôi ong mật nói chung và người nuôi ong nói riêng (Phạm Hồng Thái, 2014). Việc lạm dụng thuốc hóa học trong công tác Bảo vệ thực vật đã vô tình gây ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả nuôi dưỡng đàn ong cũng như gây tồn dư trong sản phẩm mật ong (Karazafiris et al., 2012). Trên thế giới mới chỉ có một số ít nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến loài ong còn ở Việt Nam thì chưa có nghiên cứu nào về vấn đề này. Cần phải có thêm nhiều những nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc BVTV đến đàn ong, để từ đó đưa ra các biện pháp hiệu quả trong công tác chăm sóc đàn ong nhằm giảm thiểu tối đa những tổn thất cho nghề nuôi ong mật mà vẫn đảm bảo sản xuất ra những sản phẩm có chất lượng tốt nhất cho người tiêu dùng. 2.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 2.2.1. Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến đàn ong Dưới điều kiện khí hậu ôn hòa, hoạt động thụ phấn của ong mật diễn ra từ khoảng đầu mùa xuân (tháng 3-4) đến giữa mùa thu (đầu tháng 10). Do đó ong mật phải chịu ảnh hưởng lặp lại của việc phun thuốc hóa học trên cây trồng. Việc phun thuốc hóa học gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực trực tiếp đến đàn ong nói chung và các cá thể ong nói riêng. Cụ thể gây ảnh hưởng xấu tới ong chúa, sự phát triển của ấu trùng và tập tính của đàn ong, thậm chí có thể làm chết đàn ong (Delègue et al., 2002). 4 Khoảng hơn một thập niên trở lại đây, rất nhiều các loại thuốc hóa học mới ra đời thay thế cho các loại thuốc hóa học cũ. Các loại thuốc trừ nhện và trừ sâu mới thường có tác động rất nhanh chóng và giết chết hầu hết ong mật khi bị nhiễm độc. Tuy nhiên, trước khi một số con ong bị giết chết bởi độc chất thì chúng vẫn đủ sức mang những hạt phấn bị nhiễm độc về tổ và điều này gây ra hiện tượng nhiễm độc trên hạt phấn. Ngoài ra, ong mật còn có thể bị nhiễm độc do uống nước ở những nguồn nước bị nhiễm thuốc BVTV. Nhiều đàn ong bị suy sụp phần lớn do ảnh hưởng của nguồn nước bị nhiễm độc. Thêm vào đó, những năm gần đây, thuốc trừ sâu được bào chế với tính năng ngấm qua rễ cây và di chuyển lên khắp các mô cây, khi cây ra hoa thì hạt phấn và mật hoa sẽ bị nhiễm độc và điều này gián tiếp gây ra nhiễm độc cho ong mật. Ở những loại cây trồng trong nông nghiệp, mức độ thuốc BVTV ở trong hoa có thể cao đến mức báo động (Johnson, 2014). Hầu hết ong mật và thức ăn của chúng bị nhiễm độc do việc phun thuốc trừ sâu trên lá, làm dư thừa thuốc BVTV cả trên hạt phấn và ong mật vô tình mang về tổ. Hầu hết các loại thuốc BVTV là các chất tan trong lipid (lipophilic pesticides) và có tính bền vững, không bị phá hủy hoặc không bị mất hoạt tính dưới tác động của các quá trình trao đổi chất. Chúng sẽ bị pha trộn với hydrocarbons trong sáp ong và bộ xương ngoài của ong mật. Chúng cũng được pha trộn với lipids ở lớp màng ngoài của hạt phấn, do đó, giữa sáp ong và hạt phấn có sự trao đổi về sự nhiễm độc (Wintston, 1987). Ong mật bị nhiễm thuốc BVTV thông qua một số con đường và phụ thuộc vào các giai đoạn phát triển của chúng. Ấu trùng ong mật bị ảnh hưởng bởi thuốc BVTV thông qua hai con đường chính: Do người nuôi ong sử dụng thuốc trừ nhện để diệt nhện trong tổ ong và thuốc BVTV được sử dụng trong nông nghiệp để tiêu diệt các loài côn trùng, nấm và cỏ. Các loại thuốc trừ nhện được phun trực tiếp bên trong hoặc trên các cầu ong phía bên trong tổ ong. Và do ong thợ bị nhiễm độc thuốc BVTV mớm thức ăn cho ấu trùng ong. Trưởng thành ong mật bị nhiễm thuốc BVTV trực tiếp do tìm kiếm thức ăn (mật hoa, phấn, sáp và keo ong) và nước uống ở những vùng có cây trồng bị phun thuốc BVTV. Thuốc BVTV nếu như không giết chết ngay lập tức những con ong đi kiếm ăn thì chúng sẽ quay về tổ và mang theo mật hoa, nước và keo ong bị nhiễm độc nhưng hầu hết là mang những hạt phấn bị nhiễm độc (Johnson et al., 2010). Do hạt phấn của ngũ cốc có hàm lượng lipids tương đối cao, chiếm khoảng từ 1- 5 10% trọng lượng, nên chúng là nơi dự trữ rất tốt cho thuốc BVTV thường có tính chất bị thu hút bởi chất mỡ. Hơn nữa, thuốc BVTV thường được pha chế với một số chất phụ gia như dung môi, chất chuyển thể sữa, chất kết dính và chất rắc, có thể bản thân mỗi chất phụ gia này có độc tính riêng biệt. Tại Mỹ, chương trình hành động đánh giá ảnh hưởng của thuốc BVTV lên ong (FPRP) được triển khai rộng rãi. Mục đích của chương trình là để giảm thiểu rủi ro trong việc sử dụng thuốc BVTV và thuốc trừ sâu sinh học đến sức khỏe của con người và môi trường (FPRP Action 9.1). Chương trình này bao gồm một loạt các hoạt động nghiên cứu từ năm 2013 đến năm 2017 bao gồm: - Ảnh hưởng của loài ong tiếp xúc với thuốc diệt côn trùng thuộc họ Neonicotinoids. - Điều kiện của việc sử dụng thuốc diệt côn trùng chứa: Clothianidin, Thiamethoxam, Fipronil và Imidacloprid được đưa ra bởi European Directive 21/2010/ EU nhằm giảm thiểu rủi ro cho ong. Nghiên cứu này được đánh giá trong tháng 11 năm 2013 bởi hội đồng Ủy Ban Châu Âu cho phép của thuốc trừ sâu cho sử dụng trong nông nghiệp. Đề cập đến chương trình giám sát này, Hội đồng kết luận rằng đó không phải là điều cần thiết để áp dụng các hạn chế khác về việc sử dụng các Neonicotinoids và Fipronil hơn so với những áp dụng trước đó hoặc theo sáng kiến của Ủy ban hoặc trong quy định (EU) 485/2013 và 781/2013 (hạn chế của việc sử dụng các Clothianidin, Thiamethoxam, Imidacloprid và Fipronil). Các bước tiếp theo của việc thực hiện hướng dẫn là các Ủy ban thường trực về chuỗi thức ăn và sức khỏe của động vật, dưới sự chủ trì của Ủy ban châu Âu và kể cả đại diện từ tất cả các thành viên liên Bang, sẽ lưu ý các tài liệu và sẽ quyết định ngày, kể từ đó nó sẽ được sử dụng cho đánh giá các yêu cầu ủy quyền cho các sản phẩm bảo vệ thực vật Châu Âu ra quyết định về giám sát tác động của thuốc BVTV đối với thuốc trừ sâu và chất diệt sinh vật lên ong. Tại Ý nghiên cứu tiếp xúc của ong với thuốc diệt côn trùng thuộc hoạt chất Neonicotinoid, các thuốc trừ sâu có chứa Clothianidin, Thiamethoxam, Fippronil và Imidacclorid. Tỉ lệ chết của ong khi được sử dụng để thụ phấn hoặc tìm kiếm thức ăn trong khu vực dang sử dụng thuốc BVTV. 6 Tác dụng gây độc trên Apis mellifera của thuốc trừ sâu Neonicotinoid Thiametoxam, Clothianidin, Acetamiprid và Thiacloprid đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Laurino et al. (2011) đã nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về giá trị LD50 trung bình của 3 loại thuốc BVTV thuộc nhóm Neonicotinoid đối với ong thợ trưởng thành Apis mellifera (tiếp xúc qua đường miệng) tại thời điểm sau 24h, 48h và 72h. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Đối với Clothianidin tại thời điểm sau 24h, 48h và 72h cho kết quả LD50 lần lượt là: 4,48 ng/ong, 4,32 ng/ong và 4,21 ng/ong. Đối với Imidacloprid tại thời điểm sau 24h, 48h và 72h lần lượt là: 183,78 ng/ong, 104,12 ng/ong và 72,94 ng/ong. Cuối cùng đối với Thiamethoxam là 3,55 ng/ong, 3,35 ng/ong và 2,88 ng/ong (24h, 48h và 72h). Các nghiên cứu khác về LD50 thông qua đường miệng và tiếp xúc của 6 hoạt chất với ong thợ trưởng thành Apis mellifera L. tại thời điểm sau 48h cho kết quả như sau: LD50 qua đường miệng và tiếp xúc của các hoạt chất Acetamiprid, Clothianidin, Dinotefuran, Imidacloprid, Thiacloprid và Thiamethoxam lần lượt là: 14,5 µg/ong và 8,1 µg/ong; 3,79 ng/ong và 44,3 ng/ong; 23 ng/ong và 47 ng/ong; 3,7 ng/ong và 81 ng/ong; 17,32 ng/ong và 38,83 ng/ong; 5 ng/ong và 24 ng/ong (Suchail and Guez, 2000; Nauen and Ebbinghaus-Kintscher, 2001; Schmuck et al., 2003). 2.2.2. Khả năng hóa giải độc tính thuốc bảo vệ thực vật của ong mật Thuốc BVTV được tích lũy trong sáp của tổ ong theo thời gian nên ong mật đã phải sống chung với hóa chất độc hại này. Do thói quen tìm kiếm thức ăn rất đa dạng từ các loại hoa khác nhau (từ các loài thực vật khác nhau) nên có thể các loại hóa chất khác nhau còn tồn đọng trong các bông hoa mà ong mật tìm kiếm. Bên cạnh đó, một số hóa chất khác được phun trực tiếp lên tổ ong để diệt các loại bệnh cũng như một số loại côn trùng ký sinh. Mao et al. (2011) đã phát hiện các enzyme trong ruột giữa của ong mật có khả năng hóa giải chất độc tính của thuốc trừ sâu pyrethroid tau-fluvalinate và coumaphos (thuốc trừ sâu có chứa gốc phosphat) thường được sử dụng để diệt ve trong tổ ong. Sắc tố P450 (có trong nhiều loại côn trùng) đóng vai trò trung gian giải độc tính của thuốc trừ sâu pyrethroid. Cụ thể hơn sắc tố tế bào P450s trong ruột giữa của ong mật làm nhiệm vụ hóa giải độc chất của thuốc trừ sâu pyrethroid như tau-fluvalinate và enzyme này cũng hóa giải độc tính của thuốc trừ sâu coumaphos. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng ba loại 7 enzymes CYP9Q1, CYP9Q2 và CYP9Q3 có trong sắc tố P450s có khả năng chuyển hóa tau-flavalinate thành một dạng hợp chất carboxylesterases có độc tính kém hơn. Nghiên cứu này mở ra một hướng nghiên cứu mới trong việc sử dụng sắc tố P450s để theo dõi và phân biệt giữa sự nhiễm độc thuốc BVTV của ong mật trong tổ ong hay ngoài tự nhiên. 2.2.3. Nuôi ấu trùng trong điều kiện nhân tạo 2.2.3.1. Thành phần thức ăn nuôi ấu trùng ong * Sữa ong chúa (thức ăn tự nhiên của ấu trùng) Sữa ong chúa là thức ăn dinh dưỡng do ong thợ tiết ra cho ấu trùng ong và ong chúa. Nó có dạng dung dịch đặc hơi nhớt. Có thành phần hòa tan trong nước với tỉ lệ 1,1g/ml. Sữa ong chúa có màu trắng vàng, và chuyển sang vàng nhạt khi bảo quản lâu. Nó có vị ngọt, hơi chua và có mùi ngái. Sữa ong chúa có giá trị dinh dưỡng cao và nên bảo quản ở nhiệt độ -80oC (Veloso and Lourenco, 2014). Không có tiêu chuẩn quốc tế cho sữa ong chúa, tuy nhiên một số nước như Brazil, Nhật Bản và Thụy Sỹ... đã có thiết lập tiêu chuẩn quốc gia. Thành phần của sữa ong chúa tươi gồm có nước (60-70%), Lipit (3-8%), 10-hydroxy-2decenoic acid (10- HDA chiếm lớn hơn 14%), Protein (9-18%), đường Fructose, Glucose, Sucrose (7-18%) Trong đó: Fructose (3 -13%), Glucose (4-18%), Sucrose (0,5-2,0%) và chất tro (0,8-3,0%) (Bogdanov, 2015). Bărnutiu et al. (2011) phân tích các thành phần hóa học trong sữa ong chúa cho thấy sữa ong chúa nguyên chất được phân tích bằng cách xác định chất tro, độ ẩm, lipit, protein, vitamin, các aminoacid, cacbohydrates, 10-HDA. Trong đó, sữa ong chúa rất giàu khoáng chất như K, Mg, Ca, Fe, P, S, Mn, Si, Pb...Protein chiếm khoảng 50% khối lượng khô của sữa ong chúa và cũng có khả năng điều hòa miễn dịch, ức chế các phản ứng di ứng, Lipit (3-6%), Carbohydrates chiếm khoảng 30% chất khô. Sữa ong chúa là một trong những sản phẩm tự nhiên giàu amino axit. Nó chứa ít nhất 17 axit amin, trong đó: Valine (1,6%), Glycine (3.0%), Isoleucine (1,6%), Lecine (3,0%), Proline (3,9), Threonine (2,0%), Serine (2,9%), Methionine (3,7%), Phenylalanine (0,5%), Aspartic axit (2,8%), Glutamic axit (8,3%), Tirosine (4,9%), Lysine (2,9%), Arginine (3,3%), Tryptophan (3,4%). Trong sữa ong chúa có chứa vitamin A, D, E, B1, B2, B6, B12, B5, B9, vitamin C và PP. 8 *Thức ăn nhân tạo Huang (2009) cho ấu trùng ăn trong 6 ngày đầu với chế độ ăn chứa 50% sữa ong chúa và 50% của một dung dịch nước gồm các thành phần nấm men (1%), D- glucose (6%) và D- fructose (6%). Aupinel et al. (2005) đã trình bày các phương pháp để tiến hành thí nghiệm nuôi ấu trùng ong trong môi trường nhân tạo về chỉ tiêu thức ăn gồm phương pháp pha thức ăn, khẩu phần ăn và thành phần các yếu tố dinh dưỡng có trong thức ăn. Trong đó số lượng, thành phần và tỷ lệ phần trăm trọng lượng thức ăn hàng ngày theo tuổi ấu trùng. Ấu trùng 1 ngày tuổi và ấu trùng 2 ngày tuổi có chế độ dinh dưỡng gồm 50% là sữa ong chúa và 50% một dung dịch gồm Dglucose (6%), D-fructose (6%), nấm men (yeast extract) (1%). Ấu trùng 3 ngày tuổi có chế độ dinh dưỡng gồm D-glucose (7,5%), D-fructose (7,5%), nấm men (1,5%) và 50% sữa ong chúa. Ấu trùng 4 ngày tuổi, 5 ngày tuổi và 6 ngày tuổi có chế độ dinh dưỡng gồm D-glucose (9%), D-fructose (9%), nấm men (2%) và 50% sữa ong chúa. Khẩu phần thức ăn của ấu trùng tăng theo tuổi của chúng, cụ thể: ấu trùng tuổi 1 và tuổi 2 được cho ăn 10 µl/ấu trùng/ngày; ấu trùng tuổi 3 ăn 20 µl/ấu trùng/ngày; ấu trùng tuổi 4, tuổi 5 và tuổi 6 ứng với 30, 40 và 50 µl/ấu trùng/ngày. 2.2.3.2. Môi trường nuôi ấu trùng ong Trong thí nghiệm nuôi ấu trùng trong môi trường nhân tạo, ở nhiệt độ o 34±2 C và ẩm độ của môi trường nuôi ấu trùng là 90±5% và 75±5% đối với nhộng được cho là thích hợp nhất. Kết quả của nghiên cứu này tỉ lệ nhộng so với ấu trùng ban đầu là 92,9% và tỉ lệ trưởng thành so với nhộng là 85,3% (Huang, 2009). Aupinel et al. (2005) nghiên cứu phương pháp nuôi ấu trùng trong điều kiện nhiệt độ 340C và ẩm độ 96% trong bình ẩm độ chứa dung dịch muối K2SO4 quá bão hòa trong 6 ngày đầu của giai đoạn ấu trùng; sang ngày thứ 7, ấu trùng được nuôi dưỡng trong điều kiện nhiệt độ 34oC và ẩm độ 96% bằng cách sử dụng dung dịch muối KCl trong bình ẩm độ. Crailsheim et al. (2013) sử dụng muối K2SO4 và KCl để tạo độ ẩm và nuôi ấu trùng trong nhiệt độ 34,5oC, ẩm độ 95% cho 6 ngày đầu tiên, từ ngày thứ 7 trở đi nuôi ở ẩm độ 80%. 9