Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Проблема загрязнения окружающей среды зредными веществами особенно обострилась в современный период. Источниками іагрязнения природы являются промышленность, транспорт и современное сель-;кохозяйственное производство с его высоким уровнем химизации. К числу опасных <сенобиотиков, поступающих в окружающую среду, относятся пестициды.
Картофель - одна из важнейших сельскохозяйственных культур Беларуси. Рес-тублика входит в число семи крупнейших производителей картофеля в мире и занижает первое место по производству данной продукции на душу населения Бакадысев С.А., 1993/. .Посевные площади под картофель составляют около 700 гыс. га, в том числе в государственном секторе до 100 тыс. га. Картофель находит нирокое применение как для продовольственных, кормовых, так и для технических лелей. Однако и до настоящего времени потери урожая от влияния комплекса зредных организмов могут достигать до 70% /Блоцкая Ж.В., 1989.; Константинович (\.А.)ИванюкВ.Г.,1991/.
Исключительно важной задачей в настоящее время является не только Полунине высоких урожаев картофеля и их сохранение, но и изучение поведения применяемых для защиты этой культуры пестицидов, их влияния на качество получаемой продукции, на плодородие почвы, на экологическую обстановку в целом.
Природно-климатические условия Беларуси благоприятны для развития вредителей, болезней и роста сорной растительности, поэтому для получения высоких /рожаев картофеля необходимо применение химической защиты. В наших исследо-заниях обработки посадок картофеля проводились по схеме, в которую были вклю-№ны следующие элементы химической защиты:
-
Протравливание клубней картофеля перед посадкой
-
Обработки против однолетних и многолетних сорняков
-
Обработки против вредителей
-
Обработки против болезней
-
Десикация ботвы картофеля
В литературе имеется ряд данных о влиянии отдельных групп пестицидов на некоторые показатели качества клубней картофеля /Жуков Ю.П., Парсункова С.А., 1991; Игонтов В.Г., 1997; Скурьят А.Ф., Дашкевич Е.М., Быховец А.И., Головчиц Н.Ф., 1978/. Кроме того, имеются публикации о влиянии отдельно взятых пестицидов на ючвенную микрофлору и биохимические процессы почвы /Скурьят А.Ф., Молчан <\.П., 1986; Сухопарова В.П., 1991/. Однако до настоящего времени не изучалось злияние системы интенсивной химической защиты на вышеперечисленные параметры. Это определило выбор настоящей темы.
Связь работы с крупными научными программами. Работа выполнялась в 5елорусском научно-исследовательском институте защиты растений (1987 - 1999гг.) то заданию «Изучить процессы миграции и транслокации новых пестицидов в растениях и почве в целях безопасного их применения в интегрированных системах защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов» (№ госрегистрации
199349215) и по заданию «Разработать регламенты безопасного применения нового ассортимента химических средств защиты растений в адаптивном земледелии» (№ госрегистрации 1997610).
Цель и задачи исследования. Цель работы - эколого-токсикологическое обоснование применения пестицидов при интенсивной технологии выращивания картофеля.
Задачи исследования:
-
Разработать и адаптировать методы анализа остаточных количеств перспективных пестицидов необходимые для изучения их поведения в растениях картофеля и почве в целях расширения ассортимента эффективных и экологически безопасных средств защиты картофеля от вредителей, болезней и сорняков и включения их в список препаратов, разрешенных для применения в Республике Беларусь.
-
Изучить поведение основных групп пестицидов (протравители, фунгициды, инсекциды, гербициды, десиканты) в растениях картофеля и почве при применении их в системе химической защиты от вредителей, болезней и сорняков.
-
Выявить влияние рекомендуемой к применению на посадках картофеля системы химической защиты от вредных организмов на урожай и качество клубней различных сортов картофеля.
-
Определить влияние комплекса химических обработок на микрофлору и биохимические процессы почвы.
Объект и предмет исследования. Объектами исследования являлись пестициды, рекомендуемые для интенсивной защиты картофеля, сорта картофеля различной скороспелости, микрофлора дерново-подзолистой почвы на фоне применения различного спектра действия пестицидов, использованных в наших исследованиях. Предмет исследования - поведение пестицидоь в системе " почва - растение", их влияние на урожай картофеля, качество клубнзй и биологическую активность дерново-подзолистой почвы при комплексной защите от вредных организмов.
Гипотеза. Учитывая то, что климатические условия Республики Беларусь благоприятствуют развитию вредителей, болезней и сорняков в посадках картофеля в период вегетации в зависимости от фитосанитарной ситуации может проводиться до 12 обработок пестицидами различного фитосанитарного назначения, возникает предположение о возможности загрязнения продукции остаточными количествами применяемых пестицидов и влиянии рекомендуемой системы защиты на качество клубней картофеля и биологическую активность почвы.
Методология и методы проведенного исследования. Разработка и адаптация методов анализа остаточных количеств пестицидов проводилась в соответствии с общепринятыми требованиями /Пивоваров Г.А., 1971; Карпова Л.Я., 1977/. Для изучения поведения пестицидов в растениях картофеля и почве использовались официальные методы газожидкостной хроматографии /Клисенко М.А., 1977; 1983; 1992; 1993/, а также разработанные нами в процессе исследований /Скурьят А.Ф., Зубкевич Л.В., Петрашкевич Н.В., 1991; 1996/. Изучение содержания крахмала и сухого вещества проводилось по методикам А.В. Петербургского /1959/и А.И. Ерма-
кова /1972/. Микробиологические исследования проводили по общепринятым в микробиологии методам /Звягинцев Д.Г., 1991; Милованова Л.В., 1972; Оганов Г.М., 1967; Сзги Й., 1983/.
Научная новизна и значимость полученных результатов. С участием автора разработаны оригинальные методы и составлены методические указания по определению остаточных количеств сандофана, харвейда, флуазинама, бульдока.
Впервые изучалось поведение и содержание в почве, ботве и клубнях картофеля препаратов из основных групп пестицидов при применении их в системе защиты картофеля: гербицидов зенкора и зеллека; фунгицидов ридомила, сандофана, флуазинама; протравителя текто; инсектицидов дециса, каратэ, маврика, регента; цесиканта харвейда. Разработаны математические модели детоксикации гербицида зеллека в клубнях картофеля, инсектицидов каратэ, дециса, маврика - в ботве картофеля, рассчитаны константы скорости распада и периоды разложения на 50 и 35%.
Впервые разработаны регламенты безопасного применения 46 различного спектра действия пестицидов для защиты картофеля в условиях Республики Бела-эусь, в том числе15 гербицидов, 13 инсектицидов, 3 протравителей,14 фунгицидов, 1 десиканта.
Впервые в условиях республики изучено влияние системы химической защиты ортофеля от вредоносных объектов на урожай и основные показатели качества слубней картофеля для сортов различной скороспелости.
Впервые изучено влияние комплекса химических обработок посадок картофеля эт вредоносных объектов на биологическую активность дерново-подзолистой почвы: келейность микроорганизмов, дыхание почвы, аммонифицирующую и нитрифици-эующую способность, ферментативную активность.
Определены экспериментальным путем коэффициенты безопасности для поч-зенной микрофлоры пестицидов нового ассортимента, применяемых в системе защиты картофеля от вредителей, болезней и сорняков, в том числе гербицидов - зен-:ора, зеллека, рейсера; инсектицидов - каратэ, дециса, маврика, регента; фунгицидов - ридомила, сандофана
Практическая значимость полученных результатов. Методы анализа оста-очных количеств фунгицида сандофана и десиканта харвейда, разработанные в іроцессе исследования прошли апробацию, они признаны официальными, опубли-:ованы в печати и рекомендованы для широкого использования в контрольно-оксикологических и санитарно-эпидемиологических лабораториях, а также в лабо-іаториях, занимающихся сертификацией продукции. Разработанные методы анали-;а инсектицида бульдока и фунгицида флуазинама были использованы для экоток-іикологической оценки при Государственной регистрации этих препаратов в качест-іе средств защиты картофеля в Республике Беларусь, результаты переданы в виде аконченных разработок в ААН РБ и подготовлены к публикации.
Разработаны регламенты безопасного применения 46 различного спектра дей-твия пестицидов, на основании которых проведена Государственная регистрация, іестицидьі рекомендованы для включения в «Список препаратов, разрешенных для
применения в Республике Беларусь» для использования при интенсивной защите о" вредных организмов культуры картофеля.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
-
Методы анализа остаточных количеств фунгицидов сандофана, флуазинама инсектицида бульдока, десиканта харвейда.
-
Особенности поведения основных групп пестицидов, применяемых в системе защиты картофеля, в растениях картофеля и почве.
-
Влияние системы химической защиты картофеля на урожай и основные показатели качества клубней.
-
Влияние системы химической защиты картофеля на биологическую активность дерново-подзолистой почвы
Личный вклад соискателя. Соискатель является соавтором разработки методов определения остаточных количеств фунгицидов сандофана, флуазинама, инсектицида бульдока, десиканта харвейда.
Соискателем лично выполнен цикл исследований по изучению поведения пестицидов в растениях картофеля и почве изучено влияние системы химических обработок картофеля на урожай и основные показатели качества клубней картофеля. Микробиологические исследования проводились совместно с ведущим научным сотрудником лаборатории динамики пестицидов БелНИИЗР Молчан А.П.
Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации доложены на Всесоюзном симпозиуме "Деградация пестицидов в условиях интенсивного выращивания сельскохозяйственных культур" (Рига, 1987), научно-производственной конференции "Защита растений и охрана природы" (Вильнюс, 1989), Всесоюзном симпозиуме "Деградация пестицидов при комплексной защите сельскохозяйственных культур от вредных организмов" (Ленинград, 1990), научно-производственной конференции "Эколого-экономические основы усовершенствования интегрированных систем защиты растений от вредителей, болезней и сорняков" (Минск, 1996), научно-производственной конференции "Почва, плодородие, удобрения" (Минск, 1999).
Опубликованность результатов. По теме диссертации в соавторстве с сотрудниками лаборатории опубликовано 13 научных работ (3 статьи, 7 тезисов; 2 методических указаний, 1 регламенты безопасного применения пестицидов).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 5 глав, заключения, списка литературы, приложения, изложенных на 134 страницах. Работа иллюстрирована 17 рисунками, включает 19 таблиц. Список литературы состоит из 157 источников, из них 26 на иностранных языках.
