- •Лекція 1 Вступ до агроекології
- •1. Історія агроекології. Предмет і завдання агроекології
- •2. Основні екологічні терміни, поняття та закони
- •3.Методи досліджень
- •4. Екологічна ситуація в агросфері України.
- •5. Стратегія сталого розвитку агропромислового комплексу
- •Лекція 2 Агроекосистема
- •1. Поняття про агроекосистему.
- •2. Рівні організації та типи агроекосистем.
- •3. Екологічні чинники агроекосистем.
- •3.1. Світло як екологічний чинник.
- •3.2. Тепло як екологічний чинник.
- •3.3. Вода як екологічний чинник
- •3.4. Склад повітря як екологічний чинник.
- •3.5. Рух повітря як екологічний чинник.
- •3.6. Геохімія ґрунтів як екологічний чинник.
- •3.7. Біогенні чинники.
- •3.8. Антропогенні чинники.
- •3.9. Інформація як екологічний чинник.
- •4. Природні ресурси.
- •Лекція 3. Агрофітоценоз та зооценоз
- •1. Видовий склад і просторово-часова організація агрофітоценозу.
- •2. Фермський біогеоценоз (екосистема)
- •3. Внутрішньопопуляційні та міжвидові відносини між тваринами організмами.
- •4. Вплив тваринництва на навколишнє середовище.
- •Лекція 4. Грунт
- •1. Ґрунт - базова складова агроекосистеми.
- •2. Чинники ґрунтотворення.
- •3. Родючість ґрунту - важливий чинник функціонування агроекосистеми.
- •4. Роль мінеральної речовини ґрунту у формуванні його родючості.
- •5. Буферність ґрунту.
- •6. Ґрунтовий біотичний комплекс.
- •Лекціяґ 5. Клімат агроекосистеми
- •1. Кліматичні чинники.
- •1.1. Сонячна радіація.
- •2. Вплив кліматичних чинників на мінеральне живлення рослин.
- •3. Вплив кліматичних чинників на розвиток і поширення шкідників і хвороб рослин.
- •Лекція 6. Біогеохімічні цикли біофільних елементів
- •1. Загальні особливості біологічного та біогеохімічного колообігів біогенних елементів в агроекоценозах.
- •2. Ґрунт - сполучна ланка колообігів елементів.
- •3. Колообіг вуглецю.
- •4. Колообіг кисню.
- •5. Фотосинтез.
- •6. Роль детритно-гумусового та біотичного комплексів ґрунту в колообігах вуглецю і кисню.
- •7. Колообіг азоту.
- •8. Колообіг фосфору.
- •9. Колообіг сірки.
- •10. Колообіг кальцію, калію, магнію і натрію.
- •Лекція 7. Меліоративна агроекологія
- •1. Загальні свідчення.
- •2. Методи і способи осушення заболочених земель.
- •3. Агроекологічні проблеми інтенсивного землеробства на осушених землях.
- •4. Еколого-технологічні основи зрошення сільськогосподарських культур.
- •5. Вапнування ґрунтів.
- •6. Агролісомеліорація.
- •7. Оптимізація землекористування.
- •Лекція 8. Керування стійкістю агроекосистеми
- •1. Загальні поняття про стійкість агроекосистеми
- •2. Причини та наслідки порушення стійкості агроекосистеми
- •3. Напрями мінімізації обробітку ґрунту
- •4. Шляхи збільшення ресурсу органічної речовини ґрунту
- •4.1. Азотні добрива та бобові рослини
- •4.2. Вермикомпостування
- •4.3. Система удобрення
- •4.4. Оптимізація живлення рослин
- •4.5. Хімічні меліорації
- •5. Захист ґрунту від ерозії як засіб керування стійкістю
- •6. Агролісомеліорація
- •7. Ґрунтозахисні сівозміни
- •8. Системи ґрунтозахисного обробітку та грунтозахисна техніка
- •9.Застосування структуротворних та захисних стабілізаційних синтетичних препаратів
- •Лкція 9. Оптимізація структури агроекосистеми
- •1. Значення сівозміни як структурної основи агроекосистеми
- •2. Оптимізація архітектоніки рослинного покриву
- •3. Лучні біоценози, їх роль в оптимізації просторово-часової структури стада
- •Лекція 10. Обмеження шкідливого агротехногенного навантаження
- •1. Зменшення пестицидного навантаження.
- •2. Раціональне використання агрохімікатів.
- •3. Маловідходні і безвідходні технології.
- •4. Мінімізація негативного впливу техніки.
- •5. Точне землеробство.
- •Лекція 11. Радіонукліди та важкі метали як екологічний чинник в агроекосистемах
- •2. Фітотоксичність важких металів, шляхи їх надходження у ґрунт.
- •1. Іонізуюче випромінювання як екологічний чинник у сфері сільськогосподарського виробництва.
- •1.2. Міграція радіонуклідів сільськогосподарськими ланцюгами.
- •1.3. Дія іонізаційного опромінення на рослини.
- •1.4. Відновні процеси у рослинних організмах.
- •1.5. Надходження радіонуклідів у тваринницьку продукцію
- •1.6. Дія іонізаційного випромінювання на тварин.
- •1.7. Заходи, спрямовані на зменшення вмісту радіонуклідів у продукції рослинництва
- •1.8. Технологічні заходи заходи, спрямовані на зменшення вмісту радіонуклідів у продукції тваринництва.
- •2. Фітотоксичність важких металів, шляхи їх надходження у ґрунт.
- •Лекція 3 Агроландшафти
- •1. Поняття та типи агроландшафтів
- •2. Шляхи створення агроландшафтів
- •3. Флора та фауна агроландшафтів
- •Лекція 4 Охорона повітряних та водних ресурсів
- •1. Забруднення повітряного простору та його охорона
- •2. Забруднення водного басейну. Охорона малих річок
- •Лекція 5 Охорона земельних ресурсів
- •1. Ерозія ґрунтів
- •2. Переущільнення та рекультивація земель
- •3. Системи альтернативного землеробства
- •Лекція 6 Екологія використання мінеральних добрив
- •1. Мінеральні добрива та біосфера
- •2. Нітрати та зменшення їх негативного впливу
- •Лекція 7 Пестициди План
- •Лекція 8 Іонізуюче випромінювання як екологічний фактор План
- •1. Джерела радіоактивного забруднення
- •2. Дія іонізуючого випромінювання на живі організми
- •3. Заходи зменшення вмісту радіонуклідів у с.-г. Продукції
- •Лекція 9 Екологія тваринництва План
- •Екологічні проблеми тваринницьких комплексів
- •Утилізація і переробка відходів тваринництва
- •Лекція 10 Безвідходні технології переробки сільськогосподарської продукції. Екологічна безпека
- •Безвідходні технології переробки с.-г. Продукції
- •Екологічна безпека
- •Практичне зайняття. Антропогенні зміни біохімічних циклів та ряди технофільності.
1.3. Дія іонізаційного опромінення на рослини.
Опромінення рослин чи окремих їх органів може бути зовнішнім, внутрішнім і змішаним. Зовнішнє опромінення відбувається тоді, коли джерело випромінювання віддалене від об'єкта.
Загальна доза радіації може надходити частинами упродовж тривалого періоду, що вимірюється місяцями і роками. Таке опромінення називають хронічним. Така сама доза радіації, що надходить короткочасно, викликає гостре опромінення рослин. Внутрішнього опромінення рослини зазнають, коли радіонукліди надходять у них через листки чи корені. При цьому найбільше опромінення тканин і органів рослин спричинюють альфа- і бета-частинки, довжина пробігу яких невелика. Меншу щільність опромінення створюють гама-кванти, які проходять великі відстані і вилітають за межі органів рослин.
Змішаному опроміненню рослини піддаються, коли в них накопичились радіонукліди, які розпадаються і випромінюють гама-кванти, а ті, в свою чергу, опромінюють зовні рослини, що ростуть поряд.
Усі види випромінювань взаємодіють із живою матерією і викликають прямі і побічні ефекти. Розміри пошкоджень рослини залежать від дози і характеру дії випромінювань, а також від здатності пошкодженого організму до регенерації та низки інших умов. До складу рослин входить 75 - 95 % води. При опроміненні рослин молекули води розщеплюються на радикали, з яких утворюються пероксиди і гідропероксиди. З ними пов'язане виникнення первинних хімічних змін і наступне радіаційне ураження рослин.
Особливо чутливе до опромінення ядро клітини, оскільки при цьому порушується генетична структура ДНК. Втрата частини чи й усіх хромосом призводить до загибелі клітин. Враховуючи, що опромінення завжди впливає на процеси метаболізму, які в основному відбуваються в цитоплазмі, її пошкодження теж може спричинити загибель клітини.
Під дією радіації руйнуються унікальні генетичні структури (ДНК). Внутрішньоклітинні мембрани можуть пошкоджуватись за прямої дії іонізуючих частинок, вільними радикалами, активними речовинами (радіотоксинами), які утворюються в результаті перебігу в клітині хімічних і біологічних процесів під дією радіації.
Характер і ступінь вияву пошкоджень вегетуючих рослин великою мірою визначаються потужністю дози випромінювання і різняться за умов хронічного, гострого опромінення і спадної в часі потужності дози опромінення.
Опромінення вегетуючих рослин ячменю і пшениці дає чітко виражені цитогенетичні ефекти, з'являються стерильні рослини, зменшується врожай, спостерігається їх загибель.
Забруднення посівів озимої пшениці у фазі 3-4 листків спричиняло порушення мітозу в апікальній меристемі. Вже через 1 добу після забруднення, коли поглинена конусом наростання доза досягла 3 Гр, спостерігалося вірогідне зниження частоти хромосомних аберацій у мейозі. В міру накопичення дози частота аберантних клітин зростала і на 21-шу добу з початку опромінення їх було в 3,7 раза більше, ніж на неопромінених рослинах.
Опромінення рослин на ранніх етапах розвитку призводить до підвищення частоти хлорофільних мутацій, а в разі опромінення у фазу кущення і виходу в трубку зростає частота морфологічних мутацій, а контактне бета-опромінення осілими на листках частинками радіоактивних опадів спричинює їх пошкодження - некротичні явища у вигляді чорних плям, жовкнення, скручування. В ячменю і пшениці всихали кінчики листків, спостерігалися опіки поверхні стебел і навіть остюків колосків у вигляді жовто-оранжевих і коричневих плям.
Злаки дуже радіочутливі у фазі виходу в трубку, коли поряд із диференціацією конуса наростання утворюються статеві клітини і настає готовність до їх запліднення. Радіочутливість збільшується в міру диференціації конуса наростання.
Найтиповішими морфологічними змінами при опроміненні рослин у ранні фази розвитку є безості, мутовчасті, вилчасті форми колосків. Найбільше морфологічних змін у разі опромінення ячменю у фазу колосіння, а найбільше знижується схожість насіння у фазу цвітіння, коли формування зародка тільки починається. Комплексною оцінкою впливу радіоактивних опадів на посіви є продуктивність рослин, що відображає сукупну дію пошкоджень на всіх етапах росту і розвитку рослин.
При опроміненні дозою до 13 Гр ячменю і пшениці у фазу сходів не відмічено зменшення урожайності цих культур ні в рік забруднення, ні в два наступні роки. При забрудненні посівів у фазу ку-щіння-колосіння урожайність зерна зменшувалась залежно від ступеня опромінення.
У міру збільшення тривалості перебування багаторічних рослин у зоні підвищеної радіації, слід очікувати селективного збільшення поліморфізму і фізіологічної нестабільності.