Современные методы комплексной оценки действия пестицидов и рострегуляторов на растения (13.07.2009)

Автор: Гунар Людмила Эдуардовна

ГУНАР ЛЮДМИЛА ЭДУАРДОВНА

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ И РОСТРЕГУЛЯТОРОВ НА РАСТЕНИЯ

06.01.11 – защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Москва – 2009

Работа выполнена на кафедре химических средств защиты растений, кафедре физиологии растений и кафедре хранения, переработки и товароведения продукции растениеводства РГАУ ? МСХА им. К.А. Тимирязева.

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Дорожкина Людмила Александровна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, академик РАСХН

Соколов Михаил Сергеевич;

доктор биологических наук

Ларина Галина Евгеньевна;

доктор сельскохозяйственных наук

Кудрявцев Николай Александрович

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Защита диссертации состоится __________2009 г. в ____часов____минут на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева, т. (495) 976-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «_____» _____________2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета А.Н. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На современном этапе развития сельского хозяйства пестициды и регуляторы роста растений (РРР) стали атрибутом интенсивных технологий. Ассортимент применяемых агрохимикатов постоянно расширяется. В большинстве рекомендаций по их применению, как правило, отсутствуют данные об их сопутствующем воздействии на культуру. Однако из публикаций известно, что различные пестициды (протравители, гербициды и др.) и РРР способны вызывать модификацию ряда физиолого-биохимических процессов растительного организма, в частности, уменьшать интенсивность фотосинтеза, изменять содержание отдельных макро- и микроэлементов. Отдельные гербицидные соединения могут вызывать изменения барьерно-транспортных свойств цитоплазматических мембран. Очевидно, что негативное воздействие гербицидов на важнейшие физиологические процессы защищаемого растения при определенных условиях может приводить к снижению его продуктивности. Поэтому необходимо расширять знания относительно механизмов их физиологического действия.

К выбору нормы расхода и сроков применения гербицидов следует подходить с особой тщательностью. Из-за высокой фитотоксичности ошибки при их применении могут привести к полному уничтожению посевов. В то же время, в зависимости от метеоусловий, действие препаратов на одну и ту же культуру при одних и тех же нормах расхода может привести к различным результатам. Это происходит потому, что существует целый ряд нерегламентированных факторов, оказывающих существенное влияние на эффективность гербицидов, РРР и других физиологически активных веществ (ФАВ). Поэтому на начальных стадиях исследования актуально выявить подобные факторы с помощью методов, регистрирующих действие ксенобиотика на важнейший процесс растения – его фотосинтез. И в то же время результирующим, конечным критерием положительного действия любого агрохимиката должно быть его влияние на продуктивность защищаемой культуры. Поэтому в качестве основной оценки эффективности различных защитных приемов объективно использовать урожайность растения как интегральный показатель всех изменений его метаболизма в конкретных условиях произрастания. При этом оценка воздействия применяемых препаратов на основные звенья обмена веществ, включая такой чувствительный процесс как фотосинтез, служит объективным отражением физиологического статуса растения в онтогенезе.

Цель исследований. Оценить действие на злаковые культуры отдельных пестицидов, РРР и минеральных удобрений с использованием люминесцентных методов исследования для научного обоснования оптимальных норм расхода препарата, повышения экологической безопасности и эффективности средств и приемов защиты растений.

Задачи исследований.

1.  Изучить ответную реакцию зерновых культур на воздействие гербицидов по интенсивности прохождения важнейших звеньев обмена веществ: фотосинтетической активности, биосинтеза углеводов, поступления элементов минерального питания, метаболизма гербицидов.

2.  Установить взаимосвязь между действием пестицидов и других ФАВ на фотосинтетическую активность культур и урожаем.

3.  Изучить возможность использования спектроскопических методов исследования (МИФ, ТЛ, ЭПР) для индикации чувствительности растений к ФАВ и другим стрессовым факторам. Оценить с помощью данных методов характер воздействия пестицидов и РРР на фотосинтетический аппарат чувствительных и устойчивых растений.

4.  Разработать с использованием люминесцентных методов экологичную систему применения в посевах зерновых культур препаратов группы сульфонилмочевины и жидкого азотного удобрения (КАС).

5.  Изучить последействие гербицидов различных химических групп на посевные качества семян при кратковременном и длительном их хранении.

6.  Выявить характер воздействия рострегуляторов на фотосинтетическую активность и продуктивность зерновых культур. Установить возможную взаимосвязь люминесцентных характеристик растения с биометрическими показателями его роста, развития, величиной и качеством урожая.

Научная новизна. Выполненные исследования открывают новое научное направление в оптимизации норм, сроков и способов применения пестицидов и РРР.

Методы термолюминесценции (ТЛ), медленной индукции флуоресценции (МИФ) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) целесообразно использовать для оценки воздействия пестицидов и ФАВ на фотосинтетическую активность растений, по степени изменения которой можно прогнозировать их влияние на продуктивность культуры.

Практическая ценность работы. Методы МИФ и ТЛ рекомендуются для экспрессной оценки степени повреждения растений при кратковременном и длительном воздействии неблагоприятных факторов, оптимизации норм расхода пестицидов, РРР и удобрений, для оценки последействия применяемых препаратов на семена, действия различных ФАВ на новые сорта растений. Эти методы можно использовать при разработке новых гербицидов, для оценки их селективности к культурам и токсического действия на вредные объекты.

Положения, выносимые на защиту.

1.  Экспресс-оценка методами медленной индукции флуоресценции и термолюминесценции влияния пестицидов, регуляторов роста и удобрений на фотосинтетический аппарат разных по чувствительности растений в зависимости от нормы расхода препаратов и условий их применения.


загрузка...