Химизация сельского хозяйства

Химизация сельского хозяйства

Омский Государственный Университет

Экономический факультет

Кафедра бухгалтерский учет анализ и аудит

Реферат по экологии на тему:

Химизация сельского хозяйства

Проверил:  кандидат т.н.

 Воробьев В. С.

        Подготовила: студентка гр. ЭБ-310

Довгиленок И.В.

Омск 2004

Введение.................................................................................................................................. 3

1. Применение и значение пестицидов.............................................................. 4

2. Последствия применения пестицидов........................................................ 8

3. Биологическая защита растений................................................................... 10

4. Трансгенные растения........................................................................................... 14

5. Агрохимикаты и окружающая среда............................................................. 15

6. Охрана окружающей среды при использовании пестицидов

и агрохимикатов.............................................................................................................. 19

Список использованной литературы:............................................................. 24

Введение

            Питание - это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Вне питания нельзя понять сущность процессов роста и развития.

            С точки зрения практического растениеводства важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является прежде всего применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди которых ведущая роль все же принадлежит удобрениям и особенно минеральным, производство которых наращивает высокие темпы.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы растений. Особенно это относится к Нечерноземной зоне, где дерново-подзолистые почвы с низким уровнем окультуренности занимают около 51% площади. Для почв этой зоны характерно, как правило, временное или длительное избыточное увлажнение. Преобладающими неблагоприятными признаками дерново-подзолистых почв являются плохие физически свойства, повышенная кислотность (рН в КС1 меньше 5) и низкое содержание органического вещества - от 1 до 2,5%. Для них характерна также слабая обеспеченность элементами минерального питания для растений - азоты, фосфора и калия, многих микроэлементов; нередко (в разновидностях легкого механического состава) невелико содержание также магния и кальция.

Почвы Нечерноземной зоны, особенно подзолистые, остро нуждаются в известковании и систематическом внесении минеральных удобрений. В связи с этим для сельского хозяйства зоны предусмотрено поставить 120 млн. Т минеральных удобрений в стандартных туках. Таким образом, на гектар пашни придется 126 кг питательных веществ.

1. Применение и значение пестицидов

Пестициды — это химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйствен­ной продукции, бытовыми вредителями и внешними паразитами животных, а также для регулирования роста, предуборочного удаления листьев (дефолианты), предуборочного подсушивания растений (десиканты). Действующее вещество пестицида — биологически ак­тивная его часть, использование которой приводит к воздействию на тот или иной вид вредного организма или на рост и развитие растений.

Классификация пестицидов. В настоящее время в зависимости от назначения, химической природы и патогенных свойств для тепло­кровных и человека принято несколько классификаций пестицидов: химическая, производственная, гигиеническая.

По химической структуре различают пестициды: хлорорганические, фосфорорганические, ртутьорганические, мышьяксодержащие, производные мочевины, цианистые соединения, производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот, препараты меди, производные фенола, серы и ее соединений.

В зависимости от производственных целей и объекта воздействия (сорная растительность, вредные насекомые, теплокровные живот­ные) и химической природы пестициды подразделяются на акарициды — для борьбы с клещами; альгициды — для уничтожения водорослей и другой водной растительности; антисептики — для пре­дохранения неметаллических материалов от разрушения микроорга­низмами; бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальны­ми болезнями растений; зооциды (или родентициды) — для борьбы с грызунами; инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми (эфициды — препараты для борьбы с тлей); лимациды (моллюскоциды) — для борьбы с различными моллюсками; нематоциды — для борьбы с круглыми червями; фунгициды — для борьбы с болезнями растений под влиянием различных паразитирующих грибов.

К пестицидам относятся дефолианты — средства для удаления листьев, десиканты — препараты для высушивания листьев на кор­ню, дефлоранты — вещества для удаления излишних цветов, герби­циды — для уничтожения сорной растительности. В сельскохозяй­ственной практике применяются как обще истребительные гербици­ды, уничтожающие все растения на обрабатываемой площади, так и избирательные, губительно действующие только на сорную расти­тельность. К пестицидам относят также химические вещества для отпугивания насекомых, грызунов и других животных (репеллен­ты), привлечения насекомых с последующим их уничтожением (аттрактанты), половой стерилизации насекомых (стерилизаторы).

Гигиеническая классификация пестицидов построена по степени их ядовитости (токсичности) для биологических объектов, кумуля­тивным свойствам и стойкости с учетом возможности циркуляции во внешней среде. Степень опасности пестицидов оценивается по их токсичности, летучести, кумулятивным свойствам и стойкости.

Сила токсического действия измеряется дозой вещества, выра­женной в мг/кг массы животного или концентрацией вещества в воздухе — мг/л или мг/м3 воздуха. Для оценки токсичности пести­цидов принято пользоваться средней смертельной дозой (ЛД50 ) вызывающей гибель 50% подопытных животных при однократном поступлении препаратов в желудочно-кишечный тракт.

В зависимости от величины ЛД50 пестициды делятся на сильно­действующие ядовитые вещества, среднесмертельная доза которых менее 50 мг на I кг массы животного, высокоядовитые (ЛД50 от 50

до 200 мг/кг), среднеядовитые (ЛД50 от 200 до 1000 мг/кг) и малоядовитые (ЛД50 1 г/кг и более).

Если пестициды поступают через кожу (кожно-резорбтивная ток­сичность), для оценки их действия используют кожно-оральный ко­эффициент (отношение среднесмертельной дозы пестицида, действу­ющего через кожу, к среднесмертельной его дозе, вводимой в желу­док). При резко выраженной токсичности (ЛД50 меньше 300 мг/кг) кожно-оральный коэффициент меньше 1; при выраженной токсич­ности (ЛД50 300-1000 мг/кг) кожно-оральный коэффициент от 1 до 3; при слабовыраженной токсичности (ЛД50 более 1000 мг/кг) кожно-оральный коэффициент больше 3.

По степени летучести пестициды делятся на очень опасные ве­щества (насыщающая концентрация больше или равна токсичной), опасные (насыщающая концентрация больше пороговой) и мало­опасные (насыщающая концентрация не оказывает порогового дей­ствия).

Кумуляция пестицидов определяется по коэффициенту кумуля­ции (отношение суммарной дозы препарата, вызывающей гибель 50% подопытных животных при многократном введении, к дозе, вызывающей гибель 50% животных при однократном введении). Если коэффициент кумуляции меньше 1, вещество обладает сверхкуму­ляцией; при коэффициенте кумуляции 1-3 у вещества выраженная кумуляция; при коэффициенте 3-5 — умеренная и при коэффициенте более 5 — слабовыраженная.

Пестициды подразделяются и по стойкости: очень стойкие (пе­риод разложения на не токсичные компоненты свыше 2 лет); стой­кие (0,5-1 год); умеренно стойкие (1-6 месяцев) и малостойкие (1 месяц).

По способу поступления в организм насекомых пестициды при­нято подразделять на кишечные, контактные, фумигантные и сис­темные. Кишечные яды проникают в организм насекомого через пи­тание, и насекомое погибает при поступлении яда в кишечник. Ки­шечные яды губительно действуют на насекомых, имеющих грызущий или сосущелижущий ротовой аппарат. Контактные яды убивают насекомых при контакте с любой частью их тела. Они разрушают наружные покровы, проникают в организм, нередко закупоривают органы дыхания. Такие яды применяются в основном против вреди­телей, имеющих колюще-сосущий ротовой аппарат. Системные яды обладают способностью перемещаться по сосудистой системе расте­ний и отравлять их клеточный сок. Фумигантные яды поражают организм насекомого через дыхательную систему. Некоторые ядохи­микаты действуют одновременно как кишечные, контактные и сис­темные яды.

Инсектициды и акарициды. Препараты этой группы относятся к 17 классам химических веществ. 48% общего ассортимента препара­тов занимают фосфорорганические соединения, 14% — производ­ные карбаминовой кислоты и 11 % — хлорорганические соединения. Остальные препараты этой группы относятся к другим классам хи­мических соединений.

В последние годы наиболее широкое применение нашли фосфо­рорганические инсектициды и акарициды (хлорофос, метофос, кар­бофос, метатион, фозалон, фосфамид и др.). Они используются против паутинного клещика — основного вредителя хлопчатника, вредной черепашки — вредителя зерновых культур и ряда вредителей плодо­вых. Препараты обладают высокой биологической активностью. Им свойственны контактные и внутрирастительные системы действия. Они проникают в ткань растения и сохраняют токсичность для вре­дителей в течение двух-шести недель. Фосфорорганические пестици­ды, обладая высокой биологической активностью, оказывают ток­сическое воздействие на организм человека и животных. Большин­ство препаратов этой группы относятся к высокотоксичным ядам. В механизме их токсического действия лежит угнетение деятельнос­ти жизненно важных ферментов.

Фосфорорганические пестициды в отличие от хлорорганических относительно мало накапливаются в окружающей среде. Под влия­нием воды, солнечного света примерно в течение месяца они разру­шаются, превращаясь в малотоксичные соединения. Так, метилмеркаптофос в листьях растений находится в течение 30 дней, антио — 10, фосфамид — 7—10 дней. Поэтому фосфорорганические препара­ты в меньшей степени загрязняют пищевые продукты, полученные из обрабатываемых культур и животных. Однако некоторые препа­раты (например, тиофос) обладают высокой токсичностью и спо­собны вызывать острое отравление. Их применение в СНГ запреще­но.

Производные карбаминовой кислоты (севин, цирам, цинеб и др.) обладают значительной фунгицидной активностью и используются для защиты от вредителей, возбудителей заболеваний и сорной растительности при возделывании плодово-ягодных, овощебахчевых, зерновых, зернобобовых и технических культур. Они обладают сред­ней и малой токсичностью и слабовыраженной кумуляцией, срав­нительно быстро разрушаются во внешней среде. Однако некоторые из них могут сохраняться на обрабатываемых поверхностях сельскохозяйственных культур в течение продолжительного времени.

Хотя производные карбаминовой кислоты по масштабам произ­водства и применения занимают второе место после фосфорорганических препаратов, в нашей стране разрешено использование только севина, пиримора и фурадина.

Производные карбаминовой кислоты в большинстве случаев дей­ствуют как контактные и кишечные яды. Некоторые из них могут оказывать токсическое действие на теплокровных животных и чело­века и по токсичности не уступают фосфорорганическим соедине­ниям. Они оказывают эмбриотоксическое и мутагенное действие.

Хлорорганические соединения. ДЦТ, ГХЦГ, полихлорпинен, алдрин, эфирсульфонат и другие хлорорганические соединения — пес­тициды, давно нашедшие широкое применение в сельскохозяйствен­ном производстве. Они используются в борьбе с вредителями зерно­вых, зернобобовых, технических культур, виноградников, овощных и полевых культур, в лесном хозяйстве, ветеринарии и даже в меди­цинской практике. Отличительная их особенность — стойкость к воздействию различных факторов внешней среды (температура, сол­нечная радиация, влага и др.). Так, ДЦТ выдерживает нагревание до 115—120°С в течение 15 ч и почти не разрушается при кулинарной обработке. Этот препарат, обладая высокими кумулятивными свой­ствами, постепенно накапливается в окружающей среде (вода, по­чва, пищевые продукты). Его находили в почве через 8—12 лет после применения.

Другое характерное свойство хлорорганической группы веществ — способность накапливаться в тканях и жире животных. Большин­ство препаратов этой группы относится к среднетоксичным соединениям. Только некоторые из них (алдрин, дилдрин) принадлежат к сильнодействующим и очень опасным по своей летучести веще­ствам. Хлорорганические соединения могут вызывать острые или хронические отравления с поражением печени, центральной и периферической нервной системы и других жизненно важных органов и систем.

В настоящее время принимаются меры к замене этих соединений более безопасными. Применение таких сильнодействующих препара­тов, как алдрин, дилдрин, в сельском хозяйстве запрещено. С 1970 г. запрещено применение ДЦТ, введены ограничения и для некоторых других препаратов этой группы.

В последнее время получены химические соединения этой груп­пы, близкие по своему строению к ДДТ, обладающие высокой инсектицидной активностью и легко разлагающиеся в окружающей среде до нетоксичных продуктов. Из хлорорганических инсектици­дов в нашей стране сегодня находят широкое применение полихлоркамфен, тексахлоран, гамма-изомер ГХЦГ тиодан, дилор.

Фунгициды, как отмечалось, предохраняют от грибковых заболе­ваний сельскохозяйственные культуры. Объем их производства и ас­сортимент значительно меньше, чем инсектицидов и гербицидов. Фунгициды относятся к различным классам химических соединений. Широкое применение в сельскохозяйственной практике нашли про­изводные тиокарбаминовой кислоты (цинеб, поликарбацин, диатин М-45 и др.), фталимада (каптан, фталан), бензимидазола (беномил, БМК), мочевины и гуанидина (темпсен М, карпен).

Пиретримы. Повышая активность пестицидов, можно снизить действующую концентрацию до безопасных для человека величин. Если пестициды первого поколения (в основном соединения мышь­яка) сильно загрязняли водную среду, то пестициды второго поко­ления менее опасны. Среди них — препараты с высокой избиратель­ностью и различной продолжительностью действия (от нескольких часов до многих месяцев). Многие из них под влиянием микроорганизмов, солнечного света, воды и воздуха полностью разлагаются на простые безвредные вещества. Таковы препараты из семейства пиретримов и их синтетических аналогов — пиретроидов, которые вносят на поля в количестве 5—20 г/га, т. е. в 100—1000 раз меньше, чем в случаях традиционных пестицидов.

Гербициды — средства борьбы с сорняками, относятся ко II классу химических соединений. В их числе наиболее широкое применение в сельском хозяйстве находят производные хлорфеноксиалкановых кислот, симметричного триазина, мочевины, тиокарбаминовой, хло­рированных алифатических и бензойной кислот.

Гербициды в основном значительно менее токсичны для теплокровных, обладают и слабой кумулятивной способностью. Вместе с тем некоторые гербициды небезопасны для окружающей среды. К их числу следует отнести низшие эфиры, отличающиеся большой лету­честью. Значительная устойчивость хлортриазиновых препаратов при нарушении правил их применения может оказывать отрицательное воздействие на последующие посевы.

Дефолианты и десиканты. Для дефолиации сои, хлопчатника, картофеля и некоторых других культур применяются: бутифос, ци­анид кальция, хлорат магния и хлорат-хлорид кальция. Хлориды также используются для десикации ботвы картофеля, подсолнечни­ка, риса и др.

Способы применения

I. Пестициды используются в разных препаративных формах, чаще всего в виде дустов, гранулиро­ванных препаратов, суспензий, эмульсий, аэрозолей и фумигантов. Дуст — порошкообразная смесь, состоящая из основного яда (ак­тивно действующее вещество) и наполнителя. В качестве наполните­ля используются тальк, мел, гипс, каолин и др. Дусты производятся промышленными предприятиями, готовить их самостоятельно не разрешается. Гранулированные препараты приготовляются посредством пропитки гранул или различных минералов (бентонит, каолин, верникулит) или минеральных удобрений. В зависимости от назначения препараты выпускаются с диаметром гранул от 0,25 до 5 мм.

Учитывая насущную необходимость значительно повысить активность пестицидов и тем самым снизить их действующую концентрацию до величин, безопасных для человека и животных, ученые разработали синтетические пиретроиды.

Способы применения пестицидов зависят от их препаративной формы и назначения (обработка семенного материала, опрыскива­ние, опыление, обработка гранулированными препаратами).

При выращивании картофеля и овощей активнее стали применяться технологии, позволяющие снизить нагрузку пестицидов на окружающую среду, в частности ультраобъемное опрыскивание и предпосевная обработка посадочного и посевного материала.

Тактика применения пестицида обоснована особенностями био­логии вредителей, возбудителей болезней, сорняками и характером

Тактика применения инсектицидов обоснована задачей управле­ния численностью популяций вредных видов. При этом учитывается прежде всего экономический уровень вредоносности: определяется плотность популяции вредителя, при которой с экономических по­зиций целесообразно проводить обработку.

Тактика применения фунгицидов в борьбе с грибковыми болез­нями — предупреждение заражения патогенными микроорганизма­ми путем обеззараживания посевного материала, а также профилак­тика заражения растений и распространения заболеваний в период вегетации. Задача применения гербицидов в борьбе с сорной растительностью состоит в замене ручного труда на прополке и сокраще­нии числа междурядной обработки почвы.

2. Последствия применения пестицидов

Многолетнее использование пестицидов на огромных сельскохо­зяйственных и лесных территориях, часто с применением авиации, привело к масштабному загрязнению окружающей среды. Более того, молекулы ядохимикатов (особенно это относится к стойким соеди­нениям) включаются в природные процессы миграции и кругово­рота веществ и разносятся вместе с атмосферными потоками на боль­шие расстояния. Например, в Антарктиде, за десятки тысяч кило­метров от зон применения, ледниковый панцирь накопил более 2000 т ДДТ. Химические вещества вместе с водным стоком с полей попада­ют в реки и озера, накапливаются в донных отложениях, поступают в Мировой океан. Но самое главное — они включаются в экологи­ческие пищевые цепочки: из почвы попадают в воду и растения, затем — в организмы животных и птиц, а в конечном счете — с пищей и водой — в организм человека. И на каждом этапе миграции они наносят вред и ущерб. Однако так как вредные насекомые со временем приспосабливаются к ядовитым свойствам этих веществ и эффективность пестицидов падает, их количество на единицу сельс­кохозяйственной продукции приходится постоянно увеличивать.

Страницы: 1, 2, 3, 4