WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |

Биоэкологические особенности фитофагов и фитопатогенов винограда (vitis vinifera l.) и оптимизация их численности биологическими методами в условиях западного прикаспия

-- [ Страница 1 ] --

Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукописи

Астарханов Ибрагим Рустамханович

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФИТОФАГОВ И ФИТОПАТОГЕНОВ ВИНОГРАДА (VITIS VINIFERA L.) И ОПТИМИЗАЦИЯ ИХ ЧИСЛЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОГО ПРИКАСПИЯ

Автореферат

на соискание ученой степени доктора биологических наук:

03.02.08-03 – экология (биологические науки)

06.01.07 - защита растений (биологические науки)

Махачкала, 2010

Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия»

Научные консультанты:

доктор биологических наук,

академик Г.М. Абдурахманов

доктор биологических наук

академик В.А. Павлюшин

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, А.Б.Латиев

профессор

доктор биологических наук, М.М.Абасов

профессор

доктор биологических наук, А.М.Магомедов

профессор

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений»

Защита состоится «22» декабря 2010 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.053.03 при Дагестанском государственном университете по адресу: 367025, Махачкала, ул. Дахадаева,21, e-mail: есоdag@rambler.ru факс 8 (872) 67 46 51

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГУ

Автореферат разослан ____ ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Г.А. Ахмедова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях возрастающего антропогенеза безопасность продуктов питания стала одной из крупнейших социальных, экономических и экологических проблем. В настоящее время в биосферу поступает свыше 500 тыс. разновидностей химических веществ, которые оказывают прямое или косвенное влияние на растительный и животный мир, а также на среду, поддерживающую их существование. Загрязнение агроэкосистем и соответственно окружающей среды, почвы и растениеводческой продукции пестицидами и минеральными удобрениями происходит в процессе хозяйственной деятельности человека. В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Для регуляции численности фитофагов и фитопатогенов в Республике Дагестан на 22 тыс. га виноградниках, 15 тыс. га из которых расположены в курортной и водоохранной зоне, используются более 600 тонн пестицидов. Все они токсичны и устойчивы, а некоторые, попадая в почву и проходя ряд химических превращений, становятся еще более ядовитыми, а иногда и более персистентными, чем исходные соединения. В настоящее время влияние пестицидов многие ученые приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ, которые могут стать источником серьезных экологических проблем. Современная экологическая обстановка требует разработки принципов обоснованного использования пестицидов в агроэкосистемах с учетом их разностороннего влияния на вредные и полезные организмы, на растительное сообщество, окружающую среду, а также на здоровье людей. В усло­виях экологической напряженности в агроэкосистемах для получения экологически чистой продукции растениеводства необходимо знать течение процессов детоксикации пестицидов в экосистеме, управляемо воздейст­вовать на них для достижения желаемых результатов.

Особую актуальность представляют исследования по созданию и испытанию средств, направленных на регулирование и ограничение численности популяций фитофагов и фитопатогенов винограда (Vitis vinifera L.) без применения пестицидов, т.е. с использованием биологических препаратов, регуляторов роста и развития насекомых, энтомофагов и акарифагов.

Наши исследования были направлены на решение этой проблемы в специфических условиях Западного Прикаспия.

Цель и задачи исследований.

Целью исследований являлось регулирование и ограничение численности популяций фитофагов и фитопатогенов винограда путем применения преимущественно биологических препаратов, регуляторов роста и развития насекомых, энтомофагов и акарифагов, и уменьшение токсической нагрузки на агроэкосистемы при одновременном повышении продуктивности культуры на 30 – 35 %.

Поставленная цель определила необходимость решения следующих за­дач:

- эколого-токсикологическая характеристика факторов антро­погенного воздействия на окружающую среду в Западном Прикаспии;

- изучение биоэкологических особенностей развития фитофагов винограда (Vitis vinifera L.) и их природных энтомофагов;

- определение экологической и экономической эффективности разных классов химических соединений в сравнении с биологическими препаратами в оптимизации численности популяций фитофагов и фитопатогенов Vitis vinifera L., отбор экологически приемлемых средств и технологий, и возможности их замены биологическими препаратами, позволяющими сохранить видовое биоразно­образие в агроэкосистемах;

- исследование особенностей питания фитофагов при воз­действии на них различных концентраций инсектицидов и биопрепаратов, уточнение их токсического влияния на них;



- определение эффективности применения энтомофагов и акарифагов в регуляции и ограничении численности популяций фитофагов винограда (Vitis vinifera L.);

- разработка оптимизированной системы регулирования и ограничения численности популяций фитофагов и фитопатогенов путем использования биологических препаратов, энтомофагов и акарифагов в целях реабилитации загрязненных территорий и производства экологически чистой продукции.

Научная новизна исследований заключается в том, что в условиях Западного Прикаспия:

- проведен экотоксикологический мониторинг виноградных насаждений, который позволил ранжировать территорию по степени экологической напряженности на 3 зоны;

- дана экотоксикологическая оценка пестицидам, позволяющая снизить токсикологическую нагрузку на почвенно-растительный покров путем подбора менее токсичных препаратов;

-изучена биология новой для региона популяции – имеретинской подушечницы и показана возможность применения энтомофага криптолемуса в сочетании с диметоатом для регуляции ее численности;

- выявлена зависимость развития паутинного клеща от экологических факторов и роль акарифага метасейулюса в регуляции его численности;

- разработан оптимизированный метод регуляции численности популяций фитофагов и фитопатогенов винограда (Vitis vinifera L.), позволяющий производить экологически чистую продукцию и снизить токсикологический пресс на агроэкосистемы и окружающую среду.

Практическая ценность работы заключается в том, что с учетом региональных особенностей:

- испытаны и рекомендованы биологические препараты для регуляции численности, развития и распространения фитофагов и фитопатогенов Vitis vinifera L., обеспечивающие снижение пестицидной нагрузки и сохранение естественного биоразнообразия в агроэкосистеме;

- выявлены и рекомендованы производству экологически малоопасные системы интегрированной регуляции и ограничения численности популяций фитофагов и фитопатогенов в виноградных насаждениях, основанные на проведении ежегодного предварительного токсикологического мониторинга почв в агроэкосистемах, а также на прогнозе развития фитофагов и фитопатогенов. Рекомендации утверждены НТС Министерства сельского хозяйства Республики Дагестан;

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на международных, Всероссийских и региональных научно - практических конференциях (Москва, 2004, 2006, 2008, 2009; Астрахань, 2006; Иркутск, 2009; пос. Персиановский, Ростов, 2008; 2009, 2010; Саратов, 2009; 2010; Пенза, 2004, 2008, 2009; Ставрополь, 2005, 2006, 2007, 2009; Махачкала, 2006; 2007, 2009, 2010).

По материалам диссертационной работы опубликовано 76 научных работ, в том числе 17 в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ для публикаций материалов докторских диссертаций, 2 монографии, 1 научно-практическая рекомендация, утвержденная НТС МСХ Республики Дагестан, 8 учебно-методических пособий, одобренных Учебно-методическим объединением вузов по агрономическому образованию и Минсельхозом РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- система экотоксикологического мониторинга поведения пестицидов в объектах агроэкосистем как составная часть природоохранных мероприятий;

- экологически малоопасные системы регулирования и ограничения численности популяций фитофагов и фитопатогенов винограда (Vitis vinifera L.), обеспечивающие снижение токсической нагрузки на агроэкосистемы и производство экологически чистой продукции;

- роль энтомофагов и акарифагов в регуляции и ограничении численности популяций фитофагов в агроэкосистемах;

- биологические методы регуляции и ограничения численности популяций фитопатогенов в агроэкосистемах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 310 страницах и состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка и приложения, иллюстрирована 66 таблицами и 13 рисунками. Библиографический список включает 455 источников, в том числе 122 иностранных. Работа проведена на кафедре экологии и защиты растений ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия», в соответствии с тематическими планами научно-исследовательских работ.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении показана актуальность работы. Сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна, практическая значимость полученных результатов.

  1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Подробно рассмотрены развитие химического и биологического методов регуляции численности фитофагов и фитопатогенов растений, циркуляция пестицидов в биосфере и их негативное влияние на состояние экосистем, соотношение численности видового состава фауны и флоры, видовое разнообразие, а также здоровье людей.

  1. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились с 2000 по 2009 гг. в трех почвенно-географических подпровинциях: Терско-Сулакской, Предгорной и Приморской. Исследовалась токсикологическая нагрузка на агроэкосистемы, определялась экотоксичность применяемых пестицидов, проводился токсикологический мониторинг почв Vitis vinifera L., Исследовалась эффективность существующих систем защиты растений и возможность введения оптимизированных. Опыты закладывались методом расщепленных делянок. Размещение делянок – рандомезированное. Повторность – четырехкратное.





Исследования проводились лабораторно-полевым методом на сортах винограда: Левокумский устойчивый, Ркацители, Агадаи, Молдова, Подарок Магарача, Бианка, Карабурну.

Объектами исследований являлись основные фитофаги: Vitis vinifera L. (гроздевая листовертка (Polychrosis botrana Schiff.), паутинный клещ (Tetranychus urticae Kach.), имеретинская подушечница (Neopulvinaria imeretina Hadz.), филлоксера (Philloxera vastatrix Planch.) и их энтомофаги; фитопатогены: серая (Botrytis cinerea Pers.) и белая (Coniothyrium diplodiella Sacc.) гнили, антракноз (Gloeosporium ampelophagum Sacc.), милдью (Рlasmopara viticola Berl.), и оидиум (Uncinula necator Burr.). Наблюдения за численностью и фенологией вредных объектов проводили по общепринятым в энтомологии и фитопатологии методам исследований.

Материалами исследований служили биологические препараты (лепидоцид, ск (БА-2000ЕА/мг); битоксибациллин, п (БА-1500ЕА/г); биостат, дипел, гамаир (титр 1011КОЕ/г); бактофит (БА – 10000 ЕА/г), регулятор роста и развития насекомых (инсегар, вдг (250 г/кг) энтомофаг (криптолемус) и акарифаг (метасейулюс).

Оценку биологической эффективности препаратов проводили согласно стандартным методикам. Изучение популяции фитофагов и их фенологии осуществляли по методикам И.Я.Полякова (1964, 1984); В.И. Танского, (1988). Оценка видового состава и эффективности энтомофагов – по К.Е.Ворониной, В.А.Шапиро, Г.А.Пукинской (1988), определение видов представителей популяций – по «Определителю насекомых европейской части СССР» (т.2, 1965) эффективность соотношения энтомофаг/ вредитель - методом модельных растений (Поляков, 1984; Танский, 1988), биологическая эффективность согласно «Методическим указаниям по регистрационным испытаниям инсектицидов, акарицидов, моллюскицидов и родентицидов в сельском хозяйстве» (2004) и «Методическим указаниям по государственным испытаниям фунгицидов, антибиотиков и протравителей семян сельскохозяйственных культур» (1985). Энергетическая и экономическая оценка защитных мероприятий дана на основе нормативных показателей (Н.К. Гончаров и др., 1999) и методических рекомендаций Н.К. Гончарова с соавт. (1999). Способность почв агробиоценозов к самоочищению от пестицидов оценивали с помощью индекса Изон, который отражает интенсивность деградации токсических веществ в зависимости от почвенно-климатических условий региона (Глазовская, 1979, Соколов, 1979). При его расчете учитывали тип почвы, ее влагообеспеченность и гидротермический коэффициент (ГТК). Экспериментальные данные подвергнуты статистической обработке методами дисперсионного и регрессионного анализов с помощью компьютерной программы «Statistica-6» и «cxstat».

Исследования проводились в ГУП «Аксай» Хасавюртовского района, ГУП «Каспий», «Кировский», «Нововикринский» Каякенского района, МУСП «Коммуна» С.Стальского района. Метеорологические условия в хозяйствах приведены по данным метеостанций Хасавюрт, Каякент, Касумкент и были близки к многолетним показателям. Почва в ГУП «Аксай» лугово-каштановая, глубокосолончаковая, тяжелосуглинистая, в достаточной степени обеспечена калием (320-380мг/кг), в средней степени азотом (40-63 мг/кг), недостаточно фосфором (12-15 мг/кг). В остальных хозяйствах почва каштановая, среднесуглинистая, содержание гумуса 2-4% содержание легкогидролизуемого азота 7-8 мг/кг, фосфатов – 2-3 мг/кг, обменным калием обеспечена в достаточной степени (35 - 45 мг/кг)

  1. ПРИРОДООХРАННЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ


До настоящего времени возможность нанесения вреда экосистеме тем или иным химическим препаратом оценивалась по величине ост­рой токсичности препарата. Оказалось, что важную роль в этом играет продолжительность сохра­нения токсичных веществ в объектах окружающей среды и, в существен­ной степени, нормы расхода используемых препа­ратов.

Экотоксичность используе­мых в АПК пестицидов определялось по следующей зави­симости:

Эп = Рп х Нр / Л Д50, где Эп - экотоксикологическая опасность;

Рп - персистентность препарата или срок ожидания; Нр-норма расхода препарата. За единицу измерения экотоксичности, названную «экотокс», при­нята величина, вычисленная по выше­приведенной формуле для хорошо изученного ДДТ.

Результаты проведенного расчета показателя экотоксичности (Эип), динамики остаточных количеств применявшихся пестицидов в хозяйствах обследованных зон виноградар­ства, приведены в таблице 1. Полученные величины экотоксичности пестицидов для ягод винограда и почвы согласуются с расчетными данными.

Таблица 1

Экотоксикологическая опасность пестицидов в почве и ягодах винограда

Препараты

Наименование показателей

ЛД50,

мг/кг

Норма

расхо

да

по д.в., кг/га

Каштановая почва

Виноград

период полураспада (Рпп), недели

экоток

сич

ность

(Эип)



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.