Методология эколого-токсикологического мониторинга гербицидов в агроэкосистеме : на примере производных сульфонилмочевины и имидазолинона

• Автор: Ларина, Галина Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 434 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ГЕРБИЦИДЫ КАК СОВРЕМЕННЫЙ АТРИБУТ НАПРАВЛЕННОЙ БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

1.1. Гербицидная нагрузка на компоненты агроэкосистемы и пути е регулирования

1.2. Основные процессы, характеризующие поведение гербицидов в компонентах агроэкосистемы

1.3. Формализованное описание поведения гербицидов в агроэкосистеме

ГЛАВА 2. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ

2.1. Общие положения оценки поведения гербицидов

2.2. Комплексные индексы, характеризующие экологическую безопасность гербицидов

2.3. Систематизация и структурирование мониторинговой информации поведения гербицидов в агроэкосистеме
2.4. Концепция экологотоксикологической оценки современных гербицидов
ГЛАВА 3. УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Объекты исследования
3.2. Методы физического моделирования
3.3. Методы контроля и индикации остаточных количеств гербицидов в агроэкосистеме
3.4. Методы математического моделирования
3.5. Метеорологические показатели за период исследований
ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В АГРОЭКОСИСТЕМЕ
4.1. Миграционная способность сульфонилмочевинных и имидазолиноновых гербицидов в разных почвенноклиматических условиях
4.2. Особенности процесса деградации сульфонилмочевинных и
имидазолиноновых гербицидов в агроэкосистеме
4.3. Гербицидная активность сульфонилмочевинных и имидазолиноновых гербицидов
4.4. Эффективные приемы в борьбе с загрязнением агроэкосистемы токсическими остатками гербицидов
4.5. Дифференциация вклада факторов, определяющих поведение гербицидов
ГЛАВА 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ
5.1. Эмпирические модели и их возможности
5.2. Механистические модели и их возможности
5.3. Сравнительный анализ адекватности математических моделей разного уровня для описания поведения гербицидов в почве
ГЛАВА 6. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГЕРБИЦИДОВ
6.1. Межвидовая конкуренция сорных и культурных растений в агрофитоценозе в условиях Нечерноземной зоны
6.2. Химический метод регулирования структуры сорного ценоза
6.3. Комбинированная экологотоксикологическая оценка гербицидов в посевах культур для оптимизации регламентов их применения
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ СПЕЦИАЛИСТАМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА, НИУ И ВУЗОВ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В опыте по изучению последействия после применения имазамокса на сое в дозе 1,2 лга на сут. Продолжительное фитотоксическое действие в почве от остатков вносимого гербицида определяется дозой. Так при дозе 1, кгга атразина были обнаружены остатки препарата в дерновоподзолистой почве через календарный год в количестве от внесенного количества, а при применении в дозе менее 0,6 кгга остатки не были обнаружены Ларина, Спиридонов, Горбатов, . Однако сульфонилмочевинные и имидазолиноновые гербициды характеризуются низкими эффективными дозами, что усложняет исследования их поведения с помощью инструментальных методов, например, оценить влияние дозы на процесс разложения д. Считаем, что в мониторинтвых исследованиях современных гербицидов важно данные аналитического метода дополнять информацией по биоиндикации вегетирующих растений и их проростков. С этих позиций, далее мы рассмотрим не только уровень персистентности д. Для полного представления природы процесса детоксикации д. Т5щ и Тщфь кср, используют и энергетические характеристики процесса разложения величина энергии активации Еа. Джмоль К к и к константы скорости разложения гербицида сут. Т и Т2 К. Низкие значения энергии активации для атразина, пиклорама или тербацила Еа кДжмоль объясняются катализом процесса разложения гербицида за счет деятельности биокатализаторов микробного происхождения рис. В случае с хлорсульфуроном д кДжмоль отмечено, что почвенные микроорганизмы обеспечивают трансформации этого гербицида в кислой дерновоподзолистой почве и более в известкованной. Следовательно, в почвах с низким значением основным путем деградации сульфонилмочевиных гербицидов является химический гидролиз, в щелочных микробиологическое или ферментативное разложение. Рис. Тербацил и хлорсульфурон слабо инактивируются при температуре ниже С, но с повышением ее до С скорость детоксикации резко возрастает. Установлено, что на скорость разложения пиклорама в почве также наибольшее влияние оказывает температура и влажность, при повышении температуры с 5 до С и влажности с до Г1В происходит увеличение скорости процесса деградации в раз Спиридонов, Шестаков, Бондарев, . Котоврасов, . Определенную роль в исчезновении гербицида из почвы играет поглощение препарата корневой системой растений с последующим выносом вещества вегетативной массой, что может привести к вовлечению остатков гербицида в пищевые цепи и к нежелательному попаданию их, в конечном итоге, в организм человека. В этой связи важно знать величину вклада того или иного растения в суммарную детоксикацию препарата в почве. В вегетационных опытах экспериментально показано, что культура в определенной мере выносит гербицид из почвы Бондарев, . Так значения коэффициента накопления пиклорама Кн равны для кукурузы 2, пшеницы 5, гороха 6 рис. В этих условиях скорость поглощения пиклорама растением из дерновоподзолистой почвы составила для кукурузы 0,0, сут. Устойчивость культуры к гербициду является определяющей в уровне проявления его выноса из почвы растением, в результате отношение количества выносимого растениями пиклорама на сут. Расчеты показали, что в системе почварастение не соблюдается материальный баланс по суммарному содержанию гербицида, так содержание препарата в почве под культурой в сумме с количеством в растениях, меньше по сравнению с количеством в почве, на которой растения не выращивали разница в опыте с горохом составляет ,5 пшеницей ,9,3 кукурузой ,9,9 . В почве под культурой за время проведения эксперимента повышается активность ризосферной микрофлоры, которая и определяет увеличение скорости разложения пиклорама Спиридонов, Самохвалов, Рудаков, . Кроме того, в этих условиях не исключается трансформация поглощенного препарата в самом растении, а точнее молекула пиклорама при попадании в растение связывается в конъюгаты с эндогенными веществами растения и может высвобождаться из них в неизменном виде при наличии подходящих для этого условий Кудайкина, Макеев, Чкаников, . В процессе деградации имидазолиноновых гербицидов на поглощение растениями приходится в среднем от исходного количества iii ii, .