Чергіна Олена Данилівна. Екотоксикологічне обгрунтування застосування пестицидів при вирощуванні зернових колосових в Лісостепу та Степу України : дис... канд. с.-г. наук: 03.00.16 / Інститут захисту рослин УААН. - К., 2006.
Анотація до роботи:
ЧЕРГІНА О.Д. Екотоксикологічне обгрунтування застосування пестицидів при вирощуванні зернових колосових в Лісостепу та Степу України. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут захисту рослин УААН.- Київ, 2006.
Дисертація присвячена екотоксикологічному обґрунтуванню застосування пестицидів в інтегрованій системі захисту зернових колосових культур від шкідливих організмів, яке включає: розробку методик визначення різнополярних пестицидів в рослинах та зерні, вивчення процесів їх детоксикації в умовах Лісостепу та Степу України при застосуванні окремо та з біорегуляторами.
Доведено, що дипольний момент (, Д) пестицидних сполук може використовуватися для характеристики їх фізико-хімічних та екотоксикологічних властивостей. За величиною розроблений алгоритм визначення різнополярних пестицидів в рослинах і зерні озимої пшениці та ярого ячменю, що дає можливість моделювати методики визначення пестицидних сполук в зернових колосових як окремо, так і в суміші.
Встановлено кореляційну залежність константи швидкості детоксикації (k) від полярності сполук (). Дипольний момент та константа швидкості детоксикації можуть бути використані для екотоксикологічного скринінгу пестицидів в агроценозах. Доведено, що біорегулятор Емістим С не впливає на швидкість детоксикації пестицидів в рослинах озимої пшениці.
За інтегральною класифікацією, відповідно 7-бальної шкали, встановлено ступінь небезпеки пестицидів сучасного асортименту, що застосовуються в захисті зернових колосових культур. Показники метаболізму озимої пшениці та ярого ячменю (вміст нітратного азоту, нітратредуктазна активність, активність окисних ферментів) кореляційно залежать від полярності пестицидів. Близький за полярністю з Емістимом С, інсектицид диметоат впливає на азотний метаболізм озимої пшениці аналогічно біорегулятору. Токсикологічний вплив пестицидів на урожай та якість зерна не виявлено.
1. Екотоксикологічне обґрунтування базується на розумінні закономірностей динаміки детоксикації пестицидів, часу їх зберігання в різних середовищах, дії на компоненти зернового агроценозу, на процеси, від яких залежить якість продукції, особливо важливе для їх раціонального та безпечного застосування в інтегрованій системі захисту рослин. Застосування пестицидів проводять, аналізуючи три основні параметри: властивості пестицидів, їх навантаження на агроекосистему та особливості культури. Доведено, що фізико-хімічні та екотоксикологічні властивості пестицидів зумовлені їх полярністю, яка характеризується величиною дипольного моменту ().
2. Визначено величину дипольного моменту та класифіковано за полярністю сучасні пестициди: до неполярних з від 0 до 2 Дебай(1 Дебай = 4,8 . 10-18 ел.ст.од. см) відносяться інсектициди з класу піретроїдів, основний асортимент інсектицидів та фунгіцидів складають малополярні сполуки з більше 2 та менше 6 Дебай.
3. Розроблений алгоритм систематичного аналізу різнополярних пестицидів в рослинах, зерні озимої пшениці та ярого ячменю, що дозволяє підібрати оптимальні умови вилучення, очистки, якісного та кількісного визначення для кожної сполуки окремо і для суміші пестицидів, які застосовуються в технології вирощування зернових колосових культур. Методики з визначення бета-цифлутрину та пендиметаліну затверджені як офіційні.
4. Доведено, що детоксикація пестицидів в рослинах озимої пшениці та ярого ячменю в умовах Лісостепу та Степу України відбувається за експоненційною моделлю. Розраховано константу швидкості розпаду (k + 0,01, частин за добу) та період напіврозпаду (Т50 + 0,5, діб) в озимій пшениці: бета-цифлутрину (k=0,11;Т50=6,3), циперметрину (k=0,12;Т50=5,8), пропіконазолу (k=0,20;Т50=3,5), диметоату (k=0,24;Т50=2,9), епоксиконазолу (k=0,23;Т50=3,0), тіофанат-метилу (k=0,28;Т50=2,5); в ярому ячмені: епоксиконазолу (k=0,23; Т50=3,0), тіофанат-метилу (k=0,28;Т50=2,5), беномілу (k=0,19;Т50=3,7), карбендазиму (k=0,24;Т50=2,9).
5. Встановлено кореляційну залежність константи швидкості детоксикації від полярності сполук. Для рослин озимої пшениці в Лісостепу та Степу рівняння має вид: kроз.= 0,10 + 0,024 , для рослин ярого ячменю: kроз.= 0,10 + 0,036. Експериментальні дані збігаються з розрахунковими з коефіцієнтом детермінації 0,7-0,9. Дипольний момент та константа швидкості детоксикації можуть бути використані для екотоксикологічного скринінгу пестицидів в агроценозах.
6. За інтегральною класифікацією, відповідно 7-бальної шкали, встановлено ступінь небезпеки пестицидів сучасного асортименту: неполярні - бета-цифлутрин (=1,13Д) і циперметрин (=1,35Д) віднесено до небезпечних сполук. Малополярні - беноміл (=2,65Д), пропіконазол (=2,74Д), пендиметалін (=2,79Д), диніконазол (=2,88Д), піраклостробін (=2,70Д), епоксиконазол (=3,46Д), тіофанат- метил (=4,78Д), тритіконазол (=5,55Д), диметоат (=5,70Д), тіабендазол (=5,71Д), карбендазим (=5,77Д) віднесено до помірно небезпечних сполук. Ступінь небезпеки може бути використаний для удосконалення асортименту пестицидів за рахунок препаратів, які ефективні з меншими нормами витрати. Встановлено, що біорегулятор Емістим С не впливає на швидкість детоксикації пестицидів в рослинах озимої пшениці.
7. Застосування біорегулятору Емістиму С у фазу інтенсивного росту та розвитку рослин (фаза виходу в трубку) в роки зі сприятливими кліматичними умовами (кількість опадів 14-16 мм, температура повітря 16-18 0С) не впливає на вміст нітратного азоту, нітратредуктазну активність, активність окисних ферментів, вміст загального азоту в рослинах та зерні, а також на величину та якість урожаю. В роки з несприятливими умовами - дефіциту вологи Емістим С
сприяє засвоєнню нітратного азоту й збільшенню загального азоту в зерні, порівняно з контролем, та отриманню урожаю на рівні років із сприятливими умовами.
8. Встановлено кореляційну залежність показників метаболізму озимої пшениці (вміст нітратного азоту, нітратредуктазна активність, активність окисних ферментів) від полярності пестицидів. Близький за полярністю з Емістимом С, інсектицид диметоат впливає на азотний метаболізм озимої пшениці аналогічно біорегулятору. Неполярний інсектицид циперметрин не впливав на стан нітратвідновної системи. Малополярні фунгіциди беноміл, пропіконазол, епоксиконазол впливали на азотний метаболізм аналогічно біорегулятору, але активність ферментів була меншою. Таким чином, нітратредуктазна система разом із пероксидазою здатна ліквідувати в рослинах фітотоксичні бар'єри, що формуються у відповідь на дію фізіологічно активних сполук - пестицидів.
9. За результатами досліджень токсикологічний вплив пестицидів на урожай та якість зерна: масу 1000 зерен, вміст протеїну, сирої клейковини не виявлено. Залишки пестицидів та вміст нітратів у зерні не перевищують МДР.
Публікації автора:
1. Бублик Л.І., Ассасса В.Ф., Чергіна О.Д., Касян Л.М. Динаміка розпаду пестицидів хлортолурон (лентіпур,70% з.п.) і бета-цифлутрин (бульдокк,2,5 к.е.) в озимій пшениці та ярому ячмені // Захист рослин. -1998. - № 6. - С.9-10. (Особистий внесок здобувача 50%. Проведення експериментальних досліджень).
2. Бублик Л.І., Цирень В.Ф., Чергіна О.Д. Детоксикація різнополярних пестицидів в озимій пшениці та ярому ячмені в різних грунтово-кліматичних зонах України // Захист і карантин рослин. - К. : Світ, 2002. - № 48.- С.166-170. (Особистий внесок здобувача 50%. Проведення експериментальних досліджень).
3. Бублик Л.І., Гунчак В.М., Чергіна О.Д. Моніторинг та екотоксичний ризик застосування хімічних засобів захисту зернових колосових культур в умовах Чернівецької області // Захист і карантин рослин. - К.: Колобіг, 2003.- № 49.- С. 211-216. (Особистий внесок здобувача 20%. Проведення аналізу).
4. Бублик Л.І., Чергіна О.Д., Крук Л.С., Косматий В.Є., Чоботько К.О. Систематичний аналіз пестицидів в зернових колосових культурах // Науковий вісник НАУ.- Київ: Міленіум, 2005.- № 90. - С.54-63. (Особистий внесок здобувача 50%. Проведення експериментальних досліджень та оцінка результатів).
5. Чергіна О.Д. Вплив регулятора росту Емістиму С на взаємодію фосфаміду та тілту з рослинами озимої пшениці // Захист і карантин рослин. -К. , 1999. - № 45. - С.22-26 .
6.Андрієнко Г.Г., Бублик Л.І., Чергіна О.Д. Швидкість детоксикації гетероциклічних фунгіцидів в рослинах озимої пшениці // Аграрний вісник Причорномор'я. – Одеса, 1999. - №3 (6). - Ч.2. - С.99-101. (Особистий внесок здобувача 50%. Проведення експериментальних досліджень).
7.Чабан В.С., Сергієнко В.Г., Панченко Т.П., Чергіна О.Д. Особливості хімічного захисту огірка від несправжньої борошнистої роси // Захист рослин .- 1998.-№1.-С.19-20. (Особистий внесок здобувача 30%. Проведення експериментальних досліджень).
8. Бублик Л.І., Чергіна О.Д. Динаміка та механізм дії триазолів в рослинах озимої пшениці // Інтегрований захист рослин на початку ХХI століття: Матеріали Міжнародної наукової конференції .- Київ : Колобіг, 2004.- С.594-598. (Особистий внесок здобувача 75%. Проведення досліджень, проведення аналізів).
9. Бублик Л.И., Федоренко Н.В., Чергина Е.Д., Данник Н.М., Касян Л.Н. Методические указания по определению пеноксалина (Стомпа) в воде, почве, зерновых, бобовых, технических, овощных, плодовых, эфирно-масличных культурах и маслах методами тонкослойной, газожидкостной, жидкостной хроматографии и Уф-спектрометрии: №139-99 // Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в почве, в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- 2001.- №31.- С.70-77.
10.Бублик Л.І., Ассасса (Цирень) В.Ф., Чергіна О.Д., Касян Л.М., Крук Л.С. Методичні вказівки по визначенню бета-цифлутрину (Бульдок, 2,5% к.е.) в грунті, картоплі, капусті, озимій пшениці і ярому ячмені методами тонкошарової та газорідинної хроматографії: № 232 - 01 // Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в почве, в пищевых продуктах, кормах и внешней среде. - 2001. - № 33. - С. 5-9.
11. Андриенко Г.Г., Лесовая В.А., Чергина Е.Д. Анализ смеси метафоса, рогора, байлетона и тилта в объектах окружающей среды // Тези доповідей конференції “Актуальные вопросы охраны окружающей среды от антропогенного воздействия” .- Севастополь, 1990. - С. 237. (Особистий внесок здобувача 30%. Проведення аналізів).
12.Федоренко Н.В., Бублик Л.И., Гаврилюк Л.Л., Лесовая В.А., Чергина Е.Д. Влияние технологий применения на деградацию пестицидов в растениях и почве // Тези доповідей симпозіуму " Деградация пестицидов при комплексной защите сельскохозяйственных культур от вредных организмов".-Л.,1990.-С.27. (Особистий внесок здобувача 30%. Проведення експериментальних досліджень).
13. Чергіна О.Д., Касян Л.М., Цирень В.Ф. Вивчення поведінки бета-цифлутрину в озимій пшениці , ярому ячмені та грунті // Тези доповідей науково-практичної конференції молодих вчених та спеціалістів “Проблеми захисту рослин від шкідливих організмів в сучасних економічних та екологічних умовах”. - К., 1996.- С.128. (Особистий внесок здобувача 50%. Проведення та оцінка результатів).
14. Чергіна О.Д. Дія пропіконазолу, диметоату та Емістиму С на активність нітратредуктази озимої пшениці // Тези доповідей науково-методичної конференції “Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення”.-К., 1998. - С. 225.
15. Бублик Л.І., Чергіна О.Д. Вплив різнополярних пестицидів на активність окисно-відновних ферментів зернових культур // Тези доповідей науково-практичної конференції “Актуальні проблеми токсикології, гігієни та аналітичної хімії пестицидів та агрохімікатів ”, 16-17 жовтня, 2003 р. (Особистий внесок здобувача 70%. Проведення досліджень).
