ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1. Общая характеристика фунгицидов 5
1.2. Характеристика исследуемых фунгицидов 6
1.2.1. Дифеноконазол 6
1.2.2. Азоксистробин 7
1.2.3. Протиоконазол 8
1.2.4. Металаксил 8
1.3. Влияние пестицидов на окружающую среду 9
1.4. Системы контролируемого высвобождения препаратов в сельском хозяйстве 11
1.5. Биоразрушаемые полимеры, используемые для конструирования агропрепаратов 13
1.6. Характеристика ПГА и их применение в сельском хозяйстве 18
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 21
2.1. Общий план эксперимента 21
2.2. Изготовление депонированных форм фунгицидов 22
2.3. Исследование динамики биодеградации депонированных форм фунгицидов в почве 23
2.4. Исследование динамики численности бактерий и микромицетов в ходе биодеградации депонированных форм фунгицидов 24
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 25
3.1. Исследование динамики биодеградации малых депонированных форм фунгицидов в почве 25
3.2. Исследование динамики биодеградации больших депонированных форм фунгицидов в почве 26
3.3. Исследование динамики численности бактерий в ходе биодеградации больших депонированных форм фунгицидов 28
3.4. Исследование динамики численности бактерий в ходе биодеградации малых депонированных форм фунгицидов 29
3.5. Исследование динамики численности микромицетов в ходе
биодеградации малых депонированных форм фунгицидов 30
3.6. Исследование динамики численности микромицетов в ходе
биодеградации больших депонированных форм фунгицидов 31 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 34
Патогенные организмы, вызывающие различные болезни у растений, могут привести в негодность огромное количество сельскохозяйственных культур и продукции, что критически сказывается на уровнях урожайности и доходов. [2]
Пестициды (гербициды, уничтожающие сорняки; инсектициды, уничтожающие насекомых-вредителей; фунгициды, уничтожающие патогенные грибы; и т. д.) — химические вещества, предназначенные для уничтожения или контроля патогенных организмов, в последние годы стали применяться все чаще и более широко. Это способствует улучшению производства в сельскохозяйственном секторе за счет значительного снижения риска катастрофических потерь урожая. Известно, что большая часть возделываемых культур, таких как зерновые, более всего восприимчивы к грибковым инфекциям, что приводит к необходимости использовать фунгициды чаще, чем любой другой класс пестицидов. Так, в 2004 году в Великобритании на долю фунгицидов приходилось 36% от общей площади обработанных пестицидами пахотных сельскохозяйственных культур, а во всем мире только в 1996 году на фунгициды было потрачено до шести миллиардов долларов США. [1]
Несмотря на масштабное применение фунгицидов, некоторые исследования указывают, что лишь небольшая часть активного вещества (10%) имеет прямое воздействие на патогенные микроорганизмы, в то время как основное количество даже не попадает в предназначенную цель. Это приводит к загрязнению сред, в том числе водной, а также к угнетению жизнедеятельности непатогенных микроорганизмов. [4;3]
Негативные последствия использования пестицидов главным образом связаны между собой. При этом возрастает вероятность отдаленных последствий, обусловленных патологическим и генетическим действием ряда препаратов на биоту. Остатки пестицидов концентрируются и распространяются в трофических цепях; имеет место их вынос за пределы обрабатываемых территорий.
Известно, что уровень плодородия зависит не только от количества содержания в почве гумуса и комплексов питательных и минеральных веществ; не менее важными являются показатели ферментативной и микробиологической активности, которые и определяют основные биохимические свойства почвы. [45]
В настоящее время существует решение данных проблем в виде применения пестицидов в депонированной форме пролонгированного действия на основе биоразрушаемых полимеров. Таковыми являются безопасные для окружающей среды полигидроксиалканоаты (ПГА), синтезируемые различными бактериями и разрушаемые ими. Использование таких полимеров в качестве основы для депонированных форм пестицидов обеспечивает минимизирование ущерба от действия активного вещества, а также снижает неконтролируемое распространение ксенобиотиков в биосфере. [43]
Целью работы являлось исследование влияния фунгицидов, депонированных в биоразрушаемые гранулы на основе смеси поли(3- гидроксибутирата) и опилок, на почвенную микрофлору в процессе биодеградации гранул.
В задачи исследования входило:
1. Изготовление гранул различных размеров из смеси поли(3- гидроксибутирата) и опилок с добавлением активного вещества - фунгицида (дифеноконазола, азоксистробина, металаксила, протиоконазола и комбинации азоксистробина и металаксила).
2. Исследование динамики биодеградации гранул в почвенных микроэкосистемах.
3. Исследование динамики численности почвенных бактерий и микромицетов в ходе биодеградации гранул.
1. Была отработана технология и получены гранулы разного размера, содержащие фунгицидные препараты - дифеноконазол, азоксистробин, металаксил или протиоконазол, а также комбинацию азоксистробина и металаксила, депонированные в основу из смеси поли(3- гидроксибутирата) и опилок. Масса больших гранул составляла 20-23 мг, масса малых гранул - 16-17 мг.
2. В течение 8 недель экспозиции полученных гранул в почвенных микроэкосистемах происходила постепенная убыль массы в процессе биодеградации. Наибольшее снижение массы за 8 недель зарегистрировано для гранул с азоксистробином - на 12 и 15% для больших и малых гранул, соответственно. Гранулы с дифеноконазолом разрушались медленнее, чем формы без фунгицида, убыль их массы составила 4,7 и 6%.
3. Все депонированные формы обладали фунгицидным действием в отношении почвенных микромицетов. Наиболее эффективное и стабильное снижение численности микромицетов в течение 8 недель выявлено при экспозиции больших гранул, содержащих дифеноконазол или металаксил.
4. Депонированные фунгициды в небольших концентрациях (малые гранулы) как правило стимулировали рост бактерий в почве. Экспозиция больших гранул в почве в большинстве случаев не приводила к ингибированию роста бактерий, кроме препаратов с азоксистробином, которые снижали численность бактерий в 1,7-2,6 раза по сравнению с численностью в негативном контроле.
