📄Работа №22460

Тема: Микрофлора почв при использовании систем контролируемой доставки пестицидов

Характеристики работы

Тип работы Бакалаврская работа
Биология
Предмет Биология
📄
Объем: 40 листов
📅
Год: 2016
👁️
Просмотров: 414
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

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

📖 Введение

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.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

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.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1) Бояндин, А. Н. Биодеградация полигидроксиалканоатов почвенными микробиоценозами различной структуры и выявление микроорганизмов деструкторов / А. Н. Бояндин, С. В. Прудникова, М. Л. Филипенко, Е. А. Храпов, А. Д. Васильев, Т. Г. Волова // Прикладная биохимия и микробиология. - 2012. - Т. 48, № 1. - С. 35-44.
2) Волова, Т. Г. Биоразрушаемые биополимеры: получение, свойства, применение : монография / Т. Г. Волова, Е. И. Шишацкая. — Красноярск: Красноярский писатель, 2011. - 400 с.
3) Горбатова, О. Н. Триазиновые пестициды: структура, действие на живые организмы, процессы деградации / О. Н. Горбатова, А. В. Жердев, О. В. Королева // Успехи биологической химии. - 2006. - Т.46, № 2. - С. 323-348.
4) Иванцова, Е. А. Влияние пестицидов на микрофлору почвы и полезную биоту : Вестник Волгоградского государственного университета. Сер. 11, Естественные науки. - 2013. - № 1. - С. 35-40.
5) Коваленко, Л. В. Определение суммарной токсичности почвы корневой системы и конечной продукции при применении химических средств защиты растений: методика и результаты / Л. В. Коваленко, В. Т. Минее, Е. Х. Ремпе, Л. П. Воронина // Вестник с.-х. науки. - 1991. - № 6. - С. 63-71.
6) Круглов, Ю. В. Микрофлора почвы и пестициды : учебное пособие / Ю. В. Круглов. - Москва : Агропромиздат, 1991. - 128 с.
7) Куликова, Н. А. Гербициды и экологические аспекты их применения : учебное пособие. / Н. А. Куликова, Г. Ф. Лебедев. - Москва : Либриком, 2010. - 153 с.
8) Леонова, А. А. Миграция метрибузина в почвах: лизиметрические исследования и моделирование : дис. ... канд. биологических наук: 06.01.03 / Леонова Анна Александровна. - Москва, 2001. - 140 с.
9) Мельников, Н. Н. Химия пестицидов : учебное пособие. / Н. Н. Мельников. - Москва : Химия, 1968. - 494 с.
10) Нетрусов, А. И. Микробиология : учебник / А. И. Нетрусов, И. Б. Котова. - Москва : Академия , 2005. - 343 c.
11) Прудникова, С. В. Экологическая роль полигидроксиалканоатов - аналога синтетических пластмасс: закономерности биоразрушения в природной среде и взаимодействия с микроорганизмами : учебное пособие / С. В. Прудникова, Т. Г. Волова. - Красноярск : Красноярский писатель, 2012. - 184 c.
12) Сметник, А. А. Миграция пестицидов в почвах / А. А. Сметник, Ю. Я. Спиридонов, Е. В. Шеин. - Москва : РАСХН - ВНИИФ Москва, 2005. - 327 с.
13) Федоров, А. А. Пестициды - токсический удар по биосфере и человеку / А. А. Федоров, А. В. Яблоков. - Москва : Наука, 1999. - 285 с.
14) Шутко, А. П. Рынок средств защиты растений в мире и России: тенденции, динамика, прогнозы / А. П. Шутко, А. Г. Долгова // Международный студенческий научный вестник. - 2015. - № 2. - 14 с.
15) Akelah, A. Applications of functionalized polymers in agriculture / A. Akelah // J. Islam. Acad. Sci. - 1990. - Vol. 3. - P. 49-61.
16) Boutin, O. Co-precipitation of a herbicide and biodegradable materials by the supercritical anti-solvent technique // O. Boutin, E. Badens, E. Carretier, G. Charbit // The Journal of supercritical fluids. - 2004. - Vol. 31. - P. 89- 99.
17) Celis, R. Controlled pesticide release from biodegradable polymers / R. Celis, M. C. Hermosin, M. J. Carrizosa, J. Cornejo // J. Agric. Food Chem. - 2002. - Vol. 6. - Р. 453-469.
18) Damalas, С. A. Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators / С. A. Damalas, I. G. Eleftherohorinos // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2011. - Vol. 8. - Р. 1402-1419.
19) Dave, A. M. A review on controlled release of nitrogen fertilizers through polymeric membrane devices / A. M. Dave, M. H. Mehta, T. M. Aminabhavi, A. R. Kulkarni, K. S. Soppimath // Polymer Plastics Technology and Engineering. - 1999. - Vol. 38. - Р. 675-711.
20) Doi, Y. Biodegradation of microbial poly(hydroxyalkanoates) / Y. Doi, Y. Kanesawa, N. Tanahashi // Makromol. Chem. Rapid. Commun. - 1989. - Vol. 10. - Р. 227-230
21) Fedtke, C. Biochemistry and physiology of herbicide action / C. Fedtke. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1982. — 204 p.
22) Fernandez-Perez, M. Lignin-polyethylene glycol matrices and ethylcellulose to encapsulate highly soluble herbicides / M. Fernandez-Perez, M. Villafranca-Sanchez, F. Flores-Cespedes, I. Daza-Fernande // J. Appl. Polym. Sci. - 2015. - Vol. 132.
23) Flores-Cespedes, F. Bentonite and anthracite in alginate-based controlled release formulations to reduce leaching of chloridazon and metribuzin in a calcareous soil / F. Flores-Cespedes, S. Perez-Garcia, M. Villafranca-Sanchez, M. Fernandez- Perez // Chemosphere. - 2013. - Vol. 92. - Р. 918-924.
24) Grillo, R. Controlled release system for ametryn using polymer microspheres. Preparation, characterization and release kinetics in water / R. Grillo, A. E. Pereira, N. F. de Melo, R. M. Porto, L. O. Feitosa, P. S. Tonello, N. Filho, A. H. Rosa, R. Lima, L. F. Fraceto // Journal of Hazardous Materials. - 2011. - Vol. 186. - Р. 1645-1651.
25) Grillo, R. Poly(-caprolactone) nanocapsules as carrier systems for herbicides. Physico-chemical characterization and genotoxicity evaluation / R. Grillo, N. Zocal Pereira, C. R. Maruyama, A. H. Rosa, R. de Lima, L. F. Fraceto // Journal of Hazardous Materials. - 2012. - Vol. 231. - P. 1-9.
26) Gross, R. A. Biodegradable polymers for the environment / R. A. Gross, B. Kalra // Green Chem. - 2002. - Vol. 297. - Р. 803-807.
27) Kaur, G. Strategies for large-scale production of polyhydroxyalkanoates / G. Kaur, I. Roy // Chem. Biochem Ing. - 2015. - Vol. 29. - Р. 157-172.
28) Li, J. Carboxylmethylcellulose/bentonite composite gels: water sorption behavior and controlled release of herbicide / J. Li, J. Lu, Y. Li // Journal of Applied Polymer Science. - 2008. - Vol. 112. - Р. 261-268.
29) Maqueda, C. Novel system or reducing leaching of the herbicide metribuzin using clay-gelbased formulations / C. Maqueda, J. Villaverde, F. Sopena, T. Undabeytia, E. Morillo // J. Agric. Food Chem. - 2008. - Vol. 56. - Р. 11941¬11946
30) McCormick, C. L. Controlled activity polymers with pendent metribuzin. Effect of structure on hydrolytic release. Macromolecules as drugs and as carriers for biologically active materials / C. L. McCormick // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 2006. - Vol. 446. - Р. 76-92.
31) Omidi, F. Application of molecular imprinted polymer nanoparticles / F. Omidi, M. Behbahani, H. S. Abandansari // Journal of Environmental Health Science & Engineering. - 2014. - Vol. 12. - Р. 137-147.
32) Piletska, E. V. Controlled release of the herbicide simazine from computationally designed molecularly imprinted polymers / E. V. Piletska, N. W. Turner, A. P. Turner, S. A. Piletsky, // Journal of controlled release. - 2005. - Vol. 108. - Р. 132-139.
33) Puoci, F. Polymer in Agriculture / F. Puoci, F. Iemma, U. G. Spizzirri, G. Cirillo, M. Curcio and N. Picci // American Journal of Agricultural and Biological Sciences. - 2008. - Vol. 3. - Р. 299-314.
34) Rehab, A. Controlled-release systems based on the intercalation of polymeric metribuzin onto montmorillonite / A. Rehab, A. Akelah, M. M. El-Gamal // J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. - 2002. - Vol. 40. - Р. 2513-2525.
35) Sahoo, S. Kinetics of metribuzin release from bentonite-polymer composites in water // S. Sahoo, K. M. Manjaiah, S. C. Datta, A. Shabeer, J. Kumar //
J. Environ. Sci. Health, Part B. - 2014. - Vol. 49. - Р. 591-600.
36) Sаnchez-Bayo, F. Impacts of Agricultural Pesticides on Terrestrial Ecosystems. // F. Sanchez-Bayo, P. J. van den Brink, R. M. Mann // Bentham Science Publishers Ltd. - 2011. - Vol. 4. - P. 63-87.
37) Sannino, F. Pesticide influence on soil enzymatic activities // F. Sannino,
L. Gianfreda // Chemosphere. - 2001. - Vol. 45. - Р. 417-425.
38) Savenkova, L. PHB-based films as matrices for pesticides // L. Savenkova, Z. Gercberga, O. Muter, V. Nikolaeva, A. Dzene, V. Tupureina // Process Biochem. - 2002. - Vol. 37. - Р. 719-722.
39) Shаngguan, Y. The mechanical properties and in vitro biodegradation and biocompatibility of UV-treated poly(3-xydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) // Y. Shаngguan, Y. Wang, Q. Wu // Biomaterials. - 2006. - Vol. 27, № 11. - Р. 2349¬2357.
40) Singh, B. In vitro release dynamics of thiram fungicide from starch and poly (methacrylic acid) - based hydrogels / B. Singh, D. K. Sharma, А.Gupta // Journal of hazardous materials. - 2008. - Vol. 154, № 1. - Р. 278-286.
41) Suave, J. Biodegradable microspheres of poly(3-hydroxybutyrate)/poly(e- caprolactone) loaded with malathion pesticide. Preparation, characterization, and in vitro controlled release testing / J. Suave, E. C. Dall'Agnol, A. P. Pezzin, M. M. Meier, D. A. Silva // J. Appl. Polym. Sci. - 2010. - Vol. 117. - P. 3419-3427.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ