ВВЕДЕНИЕ 3
1. Литературный обзор 5
1.1 Общая характеристика пестицидов 5
1.2 Распространение и действие пестицидов в почве 6
1.3 Полимеры в качестве разрушаемой основы для доставки
гербицидов 10
1.4 Биологическая деградация ПГА 13
1.5 Системы доставки на основе ПГА 15
2. Материалы и методы 18
2.1 Характеристика метрибузина 18
2.2 Характеристика экспериментальных форм гербицида 18
2.3 Лабораторные почвенные микроэкосистемы 19
2.4 Микробиологические исследования 21
3. Результаты и обсуждения 23
3.1 Влияние метрибузина на почвенную микрофлору 23
3.2 Влияние различных форм доставки метрибузина в почву на ризосферную микрофлору 25
3.3. Гербицидное действие различных форм метрибузина на тестовые растения 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 33
ПРИЛОЖЕНИЕ
На протяжении долгого времени полимерные изделия являются важной частью повседневной жизни. Сфера применения изделий, изготовленных из полимеров, широко распространена от биоматериалов для протезирования до материалов, используемых в аэрокосмической промышленности. В области сельского хозяйства полимеры также широко используются, для создания упаковок продуктов, укрывных материалов, сеток, кантов, горшечной продукции и много другого [15].
Однако при использовании синтетических полимеров, появляется проблема утилизации использованных продуктов. В настоящее время эта проблема решается с помощью биоразлагаемых полимеров, в том числе полигидроксиалканоатов (ПГА). Биоразлагаемые полимеры в биологически активных средах, деградируют с помощью ферментных систем микроорганизмов, таких как бактерии, грибы, и водоросли. Биоразлагаемые полимеры все чаще используются как заменители пластмасс в некоторых областях сельского хозяйства [26].
Чрезвычайно важной областью применения биоразлагаемых полимеров является создание систем контролируемой доставки агрохимикатов. При переходе с экстенсивных на интенсивные методы ведения сельского хозяйства агрономы стали активно использовать различные химические препараты для борьбы с насекомыми-вредителями, сорняками и болезнями культивируемых видов растений. Классическое использование химикатов в агрокультуре в жидком и порошкообразном виде не всегда обеспечивает адресную доставку препарата и приводит к нежелательным побочным эффектам, таким как их включение в пищевые цепи, а также их распространение и накопление в окружающей среде. Этот факт, конечно же, противоречит всемирной борьбе за охрану окружающей среды. Пестициды, обладающие мутагенным и канцерогенным действием, попав в организм человека, могут нанести вред здоровью [18].
Разработка препаратов с адресным и контролируемым выходом действующего вещества, сократит возможность распространения и аккумуляции поллютантов в биосфере. Проводятся различные исследования по созданию таких препаратов с разнообразными типами полимеров (поликапролактон, этилцеллюлоза, полилактид, альгинат, лигнин) [33]. В том числе проводились исследования по применению ПГА в качестве носителя для инсектицидов и гербицидов в форме объёмных матриксов, плёнок и микрогранул [45].
Поскольку микроорганизмы являются основными деструкторами как природных, так и химически синтезированных веществ в почве, целью настоящей работы явилось исследование влияния традиционных и депонированных форм гербицида метрибузина на почвенную микрофлору.
В задачи исследования входило:
1. Исследовать влияние различных концентраций гербицида на примере метрибузина на почвенную микрофлору.
2. Сравнить степень влияния метрибузина на почвенную микрофлору при различных способах его доставки: в традиционной форме и депонированный в поли-3-гидроксибутират.
3. Оценить гербицидное действие метрибузина на тестовые растения при разных способах доставки.
1. При внесении препарата метрибузина в почву в концентрации 3.0, 7.5 и 15.0 мг/г численность всех исследованных эколого-трофических групп микроорганизмов достоверно снижалась при длительном воздействии гербицида (60 суток); коэффициенты минерализации и олиготрофности также уменьшились.
2. Внесение различных концентраций коммерческого препарата метрибузина Зенкор Ультра в традиционной форме в лабораторные почвенные экосистемы с высшими растениями в большинстве случаев достоверно не изменяло численность микроорганизмов в ризосфере тестовых растений.
3. Внесение депонированных форм метрибузина П(3ГБ)/МЕТ увеличивало общий титр микроорганизмов по сравнению с контрольной почвой в большинстве случаев, независимо от уровня нагрузки формы метрибузином, что может быть связано с поступлением П(3ГБ) как дополнительного источника углеродного питания.
4. Гербицидное действие депонированного метрибузина на тестовые растения усиливалось с ростом концентрации препарата в форме и длительности воздействия. На 10-е сутки все экспериментальные формы не уступали коммерческому препарату Зенкор Ультра, а на 30-е превосходили его по эффективности.
