Các quy định về sử dụng thuốc trừ cỏ atrazine đã ảnh hưởng đến môi trường như thế nào

Để kiểm soát cỏ dại, người nông dân sử dụng nhiều công cụ và phương pháp. Bằng cách hiểu được những điểm mạnh và hạn chế của từng công cụ, người nông dân có thể đưa ra quyết định tốt nhất cho hoạt động của mình để làm cho cánh đồng họ không còn cỏ.

Atrazine là thuốc trừ cỏ phổ biến trong nông nghiệp. Ảnh: Yolanda Oberhofer.

Một công cụ người nông dân có thể chuyển sang kiểm soát cỏ dại là dùng thuốc diệt cỏ. Nghiên cứu mới đang giúp chúng tôi hiểu thuốc diệt cỏ tốt hơn cụ thể là atrazine.
 

Atrazine là một trong những thuốc diệt cỏ phổ biến nhất được sử dụng ở Hoa Kỳ. Nó có thể được sử dụng để quản lý cỏ dại trên bắp, lúa miến, mía và cỏ dại ở mặt đất. Thuốc này diệt cỏ dại bằng cách ngăn cho cây không quang hợp được.
 

Ích lợi của những thuốc diệt cỏ, giống như atrazine, là chúng làm giảm nhu cầu làm đất. Giảm làm đất giúp bảo tồn đất, ngăn chặn xói mòn và duy trì cấu trúc đất khỏe.
 

Nhược điểm của atrazine là đôi khi nó có thể đi vào các sông suối.
 

Sau khi sử dụng thuốc này ngoài đồng, atrazine bị phân hủy trong đất và chuyển thành hợp chất khác, được gọi là deethylatrazine (DEA). Đây là điều tốt, vì DEA ít độc hơn đối với các sinh vật thủy sinh hơn là với atrazine.
 

Trong những năm gần đây, sử dụng atrazine đã giảm dần. Tuy nhiên, mặc dù giảm sử dụng atrazine, nồng độ của hợp chất DEA vẫn đang tăng lên.

Nhóm nghiên cứu theo dõi các mức atrazine và DEA ở suối. Ảnh: Rachel Leege.

Karen Ryberg, người làm việc tại Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, và nhóm của cô nghĩ rằng phải có nhiều vấn đề nan giải hơn là việc chỉ sử dụng atrazine làm ảnh hưởng đến xu hướng nồng độ thuốc diệt cỏ này ở trong suối.
 

Sự biến đổi phổ biến nhất của atrazine thành DEA là qua hoạt động của các vi sinh vật đất như nấm và vi khuẩn. Do đó, atrazine phân hủy nhanh hơn khi tiếp xúc nhiều hơn với vi sinh vật đất.
 

Ryberg nói “Dựa trên các nghiên cứu trước đây, chúng tôi dự đoán các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ atrazine trong các suối. Những yếu tố này bao gồm diện tích ngô trên vùng đầu nguồn, thời tiết, khí hậu và những biện pháp quản lý”.
 

Ông Ryberg giải thích “Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng dữ liệu từ năm 2002 đến 2012 trải đều trên nhiều vùng của cả nước”. Sau đó, các mô hình được sử dụng để phân tích dữ liệu và đánh giá dự đoán của nhóm về điều gì ảnh hưởng đến xu hướng của nồng độ atrazine và DEA ở các suối.

Trong thập niên 1990, các quy định mới giải quyết mối quan tâm ô nhiễm nước mặt. Những quy định này đã làm giảm tỷ lệ sử dụng atrazine cho cây trồng và thậm chí cấm sử dụng nó gần giếng nước. Mục đích là để giảm nồng độ của atrazine trong nước.

Mặc dù sự gia tăng số lượng diện tích bắp được trồng từ năm 2002 đến 2012, nghiên cứu này cho thấy việc giảm sử dụng atrazine ở hầu hết các vùng của Hoa Kỳ.
 

Nghiên cứu của Ryberg, cũng phát hiện ra rằng atrazine chuyển thành DEA nhanh hơn ở những vùng khô mà không cần cống thoát nước.
 

Cống thoát nước có thể được lắp đặt ngầm ở các cánh đồng nông trại ẩm ướt để giúp nước di chuyển và chống ngập lụt.

Ống thoát nước được lắp đặt ở ngoài đồng ruộng để giúp ngăn bùn hoặc đất ngập nước. Ảnh: John Schutte.

Bởi vì cống thoát nước giúp nước từ cánh đồng di chuyển nhanh hơn qua các đường ống ngầm, nước có ít thời gian tiếp xúc với đất hơn. Do đó, các vi sinh vật đất ít có thời gian để phân hủy atrazine thành DEA trước khi nước mang nó ra khỏi cánh đồng về phía các dòng suối gần đó.
 

Phát hiện này có nghĩa là có thể có nhiều thách thức hơn với nồng độ atrazine trong tương lai. Khi có thể cần nhiều cống thoát nước hơn để trồng cây trong điều kiện biến đổi khí hậu và ngoài đồng ruộng ẩm ướt hơn.

Trong tương lai, Ryberg mong muốn tiếp tục nghiên cứu này để theo dõi thuốc trừ dịch hại. Ryberg giải thích “Theo dõi liên tục là rất quan trọng để hiểu quá trình phân giải và di chuyển của thuốc trừ dịch hại”. Người nông dân sẽ tiếp tục thích nghi với các điều kiện thay đổi, bao gồm cỏ dại. Việc sử dụng thuốc trừ dịch hại sẽ thay đổi và việc theo dõi các loại thuốc hoặc hỗn hợp thuốc phòng trừ dịch hại mới là thách thức không ngừng.

Nguyễn Tiến Hải theo Agronomy.