Эколого-токсикологическая оценка многолетнего применения глифосата на дерново-подзолистой почве и биоремедиация загрязненных территорий

• Автор: Жариков, Михаил Геннадьевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
2.2. ПОВЕДЕНИЕ ГЛИФОСАТА В ПОЧВЕ
2.3. РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПОЧВЕ
2.4. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГЛИФОСАТА НА КОМПОНЕНТЫ АГРОЦЕНОЗА
2.5. ДЕЙСТВИЕ ГЛИФОСАТА НА ЧЕЛОВЕКА
2.6. ТЕХНОЛОГИИ БИОРЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
2.7. ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, РАЗЛАГАЮЩИХ ФОСФОНАТЫ ПО С-Р-ЛИАЗНОМУ ПУТИ
2.8. КРИТЕРИИ ЭКОЛОГО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССОВ БИОРЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Методика отбора проб почвы
3.2. Химический анализ почвы
3.3. Биотестирование образцов почвы
3.4. Определение фитотоксичности почвы
3.5. Определение дегидрогеназной активности почвы
3.6. Изучение общетоксического действия водного экстракта почвы на теплокровных животных
3.7. Выделение микроорганизмов-деструкторов глифосага
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. Изучение концентрации сапротрофной микробиоты на полевом участке, многократно в течение десяти лег загрязнённом фос
4.2. Выделение микроорганизмов-деструкторов глифосата из загрязнённой почвы
4.3. Изучение интегральной токсичности почвы, загрязнённой глифосатом, для животных биотестов (дафний, рыб гуппи и дождевых червей) в лабораторных исследованиях
4.4. Изучение влияния рекомендуемых доз глифосата на почву. Оценка необходимости биоремедиации при применении рекомендуемых доз глифосата
4.5. Эколого-токсикологическая оценка результатов полевых испытаний технологии биоремедиации почв
4.6. Изучение вертикальной миграции глифосата по почвенному профилю
4.7. Изучение токсичности почвы, загрязненной глифосатом, до и после биоремедиации для теплокровных животных (белых крыс)
4.8. Изучения влияния процессов биоремедиации на сапротрофную микробиоту после полевого эксперимента
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Обеспечение государства качественными, доступными по цене продуктами отечественного производства - является приоритетной задачей любой страны. Однако увеличение урожайности сельскохозяйственных растений зачастую приводит к снижению качества получаемой товарной продукции. Это связано прежде всего с тем, что увеличение урожайности требует применения средств химизации: удобрений и пестицидов. Без них добиться каких-либо существенных увеличений продуктивности растений невозможно. Одновременно возрастает риск загрязнения сельскохозяйственной продукции остатками пестицидов (особенно гербицидов). Ежегодно под влиянием сорной растительности и насекомых-вредителей мы теряем до 35 - 40 % урожая. При этом на долю сорной растительности во многих регионах России приходится не менее 20 - 25 % урожая (Спиридонов Ю.Я., и др., 2009).
В последние годы во многих странах мира наметилась тенденция к выращиванию генетически-модифицированных сельскохозяйственных растений, большинство из которых обладает геном устойчивости к гербициду - глифосату (ГФ).
На сегодняшний день глифосат является одним из самых популярных гербицидов в мире. До четверти всех препаратов, применяемых для борьбы с сорной растительностью, содержат его в качестве основного действующего вещества. В севооборотах с генетически модифицированными растениями (соя, кукуруза, сахарная свекла и др.) он становится единственным применяемым гербицидом в результате чего увеличивается токсическая нагрузка остатков этого поллютанта на почву.
В Арканзасе, Айове и Кентукки к 2000 г. 50—60% площадей, отведенных под сою, занято глифосат-устойчивыми сортами. В штате Теннеси соя «Раундаи Реди» занимает 70% посевов этой культуры. В Северной Каролине под глифосат-устойчивой соей занято 90%. В США

прямое разложение связи С—Р. Однако ни один из изолятов не был способен разлагать изопропилфосфонат или фосфинатный гербицид фосфинотрицин. Способность расти на различным природных и ксенообиотических фосфонатах, как единственных источниках фосфора, была проанализирована у микроорганизмов из семи экосистем и у 19 лабораторных культур микроорганизмов. Доказано наличие деструкторов фосфонатов среди различных видов бактерий и других систематических групп, выделенных как из загрязненных, так и из не загрязненных фосфонатами природных источников. Это свидетельствует о более широком, чем предполагалось ранее, распространении среди микроорганизмов свойства разлагать фосфонаты.
В работе Smith (Smith J.D., 1983) Было подтверждено отсутствие способности к деградации фосфонатов эукариотическими организмами, за исключением дрожжей и несовершенных грибов. Для Rhodobacter capsulatus, обнаружена способность разложения полифосфоновых кислот.
Исследования по деградации фосфонатов микроорганизмами, естественно, не ограничиваются только рассмотренными работами.
Были найдены также и бактериальные штаммы, способные полностью разлагать как природные, так и ксенобиотические фосфонаты в качестве источников не только фосфора, но и азота и углерода (Teman N.G., Quinn J.P., 1998). Эти изоляты содержали новые индуцибелъные ферменты с высокой специфичностью к отдельным субстратам и стали основанием для отхода от ранее принятой концепции, согласно которой фосфонаты используются организмами только как источники фосфора (Smith J.D., 1983). Имеются также данные об использовании фосфонатов как единственных источников азота дрожжами: природной 2-амино-З-фосфонопропионовой кислоты
(фосфоноаланина) клетками Candida maltosa (Bode R., Birnbaum D., 1989) и синтетического 4-аминобутилфосфоната клетками Kluyveromyces fragilis (Teman N.G., McMullan G., 2000). В последнем случае использование фосфоната