Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теоретические основы химической защиты растений. Учебное пособие.pdf
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Департамент научно-технологической политики и образования
ФГБОУ ВО Южно-Уральский государственный аграрный университет
Институт агроэкологии – филиал ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ
Е. С. Иванова
Теоретические основы
химической защиты растений
Учебное пособие
Челябинск
2020
УДК 632.934
ББК 44
И 21
Иванова, Е. С.
И 21
Теоретические основы химической защиты растений [Текст] :
учеб. пособие / Е. С. Иванова. – Челябинск : ФГБОУ ВО ЮжноУральский ГАУ, 2020. – 98 с.
ISBN 978-5-88156-857-3
Учебное пособие «Теоретические основы химической защиты растений» предназначено для обучающихся старших курсов очной и заочной
формы обучения агрономического факультета и составлено в соответствии
с ФГОС ВО к уровню подготовки бакалавра по направлениям 35.03.03 Агрохимия и агропочвоведение, 35.03.04 Агрономия и 35.03.05 Садоводство.
Учебное пособие необходимо для выполнения работ, которые включены
в рабочие программы дисциплин «Химические средства защиты растений»,
«Интегрированная защита растений», «Интегрированная защита садовых
растений», «Планирование защитных мероприятий в растениеводстве».
Учебное пособие может быть интересным не только обучающимся
аграрных вузов, но и сельскохозяйственным производителям (агрономам,
специалистам по защите растений), преподавателям агрономических и биологических специальностей высших и средних профессиональных учреждений, фермерам, садоводам и огородникам.
УДК 632.934
ББК 44
Рецензенты
Е. Ю. Матвеева – канд. биол. наук (Институт агроэкологии –
филиал ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
А. Н. Покатилов – торговый представить средств защиты растений
(компания ООО «Шанс Трейд», г. Воронеж)
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВО Южно-Уральского ГАУ
Учебное пособие обсуждено на заседании кафедры экологии, агрохимии
и защиты растений 06 апреля 2020 г. (протокол № 8)
© Е. С. Иванова, 2020.
ISBN 978-5-88156-857-3
© ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ, 2020.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………5
Раздел 1. Основы агрономической токсикологии………………7
Работа 1. Определение токсичности инсектицидов………………8
Токсичность и ее показатели………………………………8
Определение токсичности в лабораторных опытах……10
Анализ результатов опыта………………………………12
Задания к работе…………………………………………15
Контрольные вопросы……………………………………16
Работа 2. Определение селективности гербицидов………………17
Действие пестицидов на защищаемые культуры………17
Индекс селективности и его определение………………18
Задания к работе…………………………………………20
Контрольные вопросы……………………………………22
Раздел 2. Санитарно-гигиенические основы
применения пестицидов.……………………………….23
Работа 3. Гигиеническая классификация пестицидов……………24
Токсикологическая оценка пестицидов
и их классы опасности…………………………………25
Патологический эффект от применения пестицидов…27
Правила установления класса опасности
для пестицида…………………………………………….28
Задания к работе…………………………………………29
Контрольные вопросы……………………………………30
Работа 4. Регламенты применения пестицидов………………….31
Нормативная база применения пестицидов……………31
Обязательные для применения и исполнения
требования к пестицидам.……………………………….32
Предельно допустимые нормы применения
агрохимикатов……………………………………………33
Задания к работе…………………………………………37
Контрольные вопросы……………………………………37
3
Раздел 3. Физико-химические основы
применения пестицидов.……………………………….38
Работа 5. Промышленные формы пестицидов……………………38
Промышленная форма пестицида и классификация
пестицидов по препаративным формам…………………39
Задания к работе…………………………………………43
Контрольные вопросы……………………………………44
Работа 6. Способы применения пестицидов
и их рабочие составы……………………………………45
Способы применения пестицидов………………………45
Рабочие составы………………………………………….51
Технология приготовления рабочих составов…………53
Задания к работе…………………………………………55
Контрольные вопросы……………………………………59
Работа 7. Технология опрыскивания………………………………59
Опрыскивание как универсальный способ
применения пестицидов…………………………………60
Калибровка штангового опрыскивателя.……………….64
Задания к работе…………………………………………68
Контрольные вопросы……………………………………68
Раздел 4. Оценка эффективности применения пестицидов…70
Работа 8. Оценка эффективности защитных мероприятий………70
Эффективность защитных мероприятий
в сельском хозяйстве…………………………………….70
Виды эффективности защитных мероприятий…………72
Учет биологической эффективности по смертности
объектов…………………………………………………73
Учет биологической эффективности по снижению
количества погибших растений…………………………74
Задания к работе…………………………………………76
Контрольные вопросы……………………………………77
Список использованной и рекомендуемой литературы.……………78
Приложения……………………………………………………………81
ВВЕДЕНИЕ
Учебное пособие написано при
научной и методической поддержке
доктора сельскохозяйственных наук,
профессора Панфилова А.Э.
Производство продуктов питания было и остается одной из глобальных проблем человечества. В настоящее время население планеты увеличивается, и это вызывает необходимость удвоения производства продуктов питания.
Угрозу стабильному производству продукции растениеводства
представляют около 8,5 тыс. возбудителей болезней, 10 тыс. насекомых и клещей, 2 тыс. сорных растений, 1,5 тыс. нематод, при
этом количество потенциально опасных видов превышает 100 тыс.,
а 400 из них особенно вредоносны.
В настоящее время защита растений – это самостоятельная наука, которая накопила огромный объем знаний, что позволяет сформулировать ее предмет – управление численностью вредных организмов, объекты – насекомые-вредители, болезни и сорные растения,
методы – превентивные и оперативные. То есть, с одной стороны,
организация работ по защите растений направлена на профилактику
распространения вредных организмов. Это достигается организационно-хозяйственными и агротехническими мероприятиями. С другой
стороны, в данной системе должна быть возможность быстро и эффективно предотвратить намечающуюся вредоносность организмов.
С вредоносными видами систематически проводятся истребительные
мероприятия преимущественно путем применения пестицидов.
В Федеральном законе РФ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами» (№ 109-ФЗ от 19.07.97 г.) определено, что 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 растений, предуборочного удаления листьев
(дефолианты), предуборочного подсушивания растений (десиканты).
5
Агрономическая токсикология, а также санитарно-гигиенические и физико-химические основы применения пестицидов являются теоретической базой химической защиты растений, без знания которой невозможно осмысленное научно обоснованное и безопасное
применение пестицидов.
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ АГРОНОМИЧЕСКОЙ
ТОКСИКОЛОГИИ
Химический метод защиты растений основан на применении
различных органических и неорганических соединений, токсичных
для вредных объектов – пестицидов.
Химические средства защиты растений отличаются универсальностью, их можно применять в широком диапазоне условий
против большинства вредителей, болезней и сорняков. Действие химических средств, как правило, менее опосредовано, чем агротехнических и биологических приемов, поэтому результаты их применения хорошо предсказуемы.
Возможность массового производства химических препаратов
делает их сравнительно дешевыми, что определяет высокую экономическую эффективность химического метода. Сравнительно низкая зависимость эффективности химических средств от условий
хранения и применения позволяет разрабатывать довольно гибкие
системы защитных мероприятий. Все перечисленные достоинства
определяют ведущую роль химического метода в системе защитных
мероприятий. В современных условиях ни одна конкурентоспособная технология в растениеводстве невозможна без более или менее
интенсивного применения пестицидов.
Вместе с тем наряду с большими достоинствами пестициды
обладают и существенными недостатками, главными из которых
являются: токсичность для теплокровных животных, включая человека; стойкость в биологических средах, медленное разрушение,
опасность накопления в экосистемах; длительное применение одних
и тех же препаратов приводит к возникновению резистентных рас
и форм вредных организмов, обеднению видового состава агроценозов, почвенной микрофлоры и энтомофауны (пестицидоутомление).
Поэтому в задачи агрономической токсикологии входит, с одной стороны, совершенствование самих средств защиты, с другой –
разработка экологически безопасных приемов и систем защиты
растений.
Важнейшим этапом в разработке новых пестицидов является
их первичная токсикологическая оценка, от объективности которой
7
во многом зависит безопасность применения химических средств.
В задачи первичной оценки пестицидов входит, в частности, изучение их действия на вредные организмы, защищаемые растения, полезных насекомых, теплокровных животных.
Методические указания к работам в рамках раздела «Основы
агрономической токсикологии» включают две темы: «Определение
токсичности инсектицидов» и «Определение селективности гербицидов», целью изучения которых является освоение некоторых приемов первичной оценки пестицидов.
Работа 1. Определение токсичности инсектицидов
Цель работы – освоить методику определения токсичности инсектицидов для насекомых с использованием данных лабораторных
экспериментов.
Токсичность и ее показатели
Характеризуя вещество как яд, говорят о его токсичности,
т.е. способности в определенном количестве вызывать отравление
организма. Под отравлением понимают болезненное состояние,
вызванное действием яда и характеризующееся нарушением жизненно важных функций организма. Различают острое и хроническое отравление.
Токсичность пестицидов для вредных организмов определяется
множеством факторов, но первичным является химический состав
действующего вещества. Токсичные свойства веществам придают
атомы меди, алюминия, ртути, мышьяка, серы, бора, аминогруппа,
цианогруппа, тиогруппы и т.д. Большое значение имеет строение
молекулы (ее изомерия). Так, из 11 изомеров гексахлорана наиболее токсичен один – γ-изомер. Также на токсичность пестицидов
оказывают влияние экспозиция (продолжительность контакта яда
с вредным организмом); абиотические факторы (температура, осадки, ветер, ультрафиолетовое излучение, состав атмосферы, свойства
почвы и др.); барьеры на пути проникновения пестицида к месту
действия; процессы, протекающие в организме (депонирование,
детоксикация, конъюгация, иммобилизация).
8
Мерой токсичности яда является доза – количество вещества,
достаточное для отравления определенной степени. Для точного выражения дозы, учитывая различия в размерах живых организмов, ее
выражают в единицах массы яда по отношению к единице массы
тела живого организма.
По степени действия различают пороговую, сублетальную и летальную дозы.
Пороговая доза – это минимальное количество яда, вызывающее незначительные нарушения функций организма без серьезных
последствий.
Сублетальная (предсмертельная) доза – это количество яда,
вызывающее серьезные нарушения функций организма с тяжелыми
последствияим без смертельного (летального) исхода.
Летальная (смертельная) доза – это количество яда, вызывающее тяжелое отравление организма со смертельным исходом.
Летальные дозы могут подразделяться по производимому отравляющему эффекту, т.е. по проценту гибели организмов, подвергшихся
воздействию яда. Обычно различают следующие летальные дозы.
Минимальная (ЛД
) – доза, вызывающая гибель отдельных
min
организмов в популяции, подвергающейся воздействию яда.
Средняя (ЛД50) – доза, вызывающая гибель половины организмов.
Абсолютная (ЛД
) – доза, вызывающая гибель всех организмов.
100
В практике о сравнительной токсичности пестицидов наиболее
удобно судить по показателю ЛД50. Чем ниже летальная доза, тем
выше токсичность пестицида. ЛД
определяют опытным путем, воз-
50
действуя на тест-объекты логарифмически убывающими дозами пестицидов и регистрируя для каждой дозы отравляющий эффект. Как
показано на рисунке 1, типичная зависимость отравляющего эффекта от дозы пестицида имеет вид асимметричной S-образной кривой.
Такая форма кривой связана с тем, что изменение эффекта не пропорционально нарастанию доз пестицида: в начале шкалы его прирост незначителен, к середине постепенно увеличивается, а в конце
шкалы вновь убывает.
В средней части шкалы доз зависимость близка к линейной. Поскольку средние летальные дозы находятся именно на этом участке
шкалы, их можно определить с достаточно высокой точностью. Напротив, минимальная и абсолютная дозы приходятся на криволинейные
9
участки с малыми углами наклона, и при их определении возникают значительные погрешности. Этим и определяется значение ЛД50
как основного, наиболее точного показателя токсичности.
Рис. 1. Зависимость отравляющего эффекта от доз пестицида
Определение токсичности в лабораторных опытах
Определение токсичности пестицидов для вредных объектов
проводят при первичной оценке биологической активности новых
соединений. На стадии первичной оценки устанавливают избирательность действия пестицидов, их действие на вредные организмы,
защищаемые культуры и человека, сравнительную эффективность
различных препаративных форм пестицидов и т. д.
Испытание пестицидов проводится на тест-объектах – вредных
организмах или их биологических аналогах. При испытании инсектицидов обычно используют насекомых, развитие которых мало зависит от условий содержания, кормления, сезонности, с высоким коэффициентом размножения, способных давать в течение года много
поколений потомства (долгоносиков, хрущаков, колорадского жука,
тлей, мух, некоторых чешуекрылых, клещей и т.д.). Токсичность
10