9139

Література

1.Городній М.М., Шикула М.К. та інші. Агроекологія, 1993 -С. 217-247. 2.Землеробство з основами ґрунтознавства, агрохімії та агроекології: Навч. Посіб. /М.Я. Бомба, Г.Т. Періг, С.М. Рижук та ін. – К.: Урожай., 2003. – 400 с.

Запитання для самоперевірки

1) Рослина вбирає поживні речовини з ґрунту: а) всією поверхнею кореня; б) кінчиком кореня; в) кореневими волосками.

2)Рослина вбирає поживні речовини: а) у вигляді молекул; б) у вигляді солей;

в) у вигляді аніонів, катіонів.

3)Які з перечислених елементів належать: а) до макроелементів; б) до мікроелементів

(калій, азот, йод, фосфор, бор, мідь, натрій, магній, кальцій).

4)Суперфосфат, сечовина, гній, калійна селітра, аміачна селітра, амофос, люпин, торф, вермикультура. Які з них є:

а) мінеральними; б) органічними добривами.

5)Яка частка врожаю рослин забезпечується добривами: 30%, 50%,

60%.

6)Що означає коефіцієнт засвоєння .мінеральних добрив рослиною.

7)Підвищені дози мінеральних добрив:

а) підвищують коефіцієнт засвоєння з них поживних речовин, б) знижують його?

8)Які добрива кращі для підвищення родючості грунту: а) мінеральні добрива; б) гній:

в) зелені?

9)Що потрібно враховувати при внесенні добрив?

10)3 яких джерел рослина черпає мінеральні добрива?

11)Що таке норма добрива?

12)Які умови необхідні для отримання запланованого врожаю?

Практична робота № 10

Тема. Мікробні біотехнології у сільському господарстві

Мета: ознайомити студентів із технологією ефективних мікроорганізмів їх можливостями застосування в різних галузях народного господарства.

Теоретичні відомості

Однією з головних проблем сучасного землеробства є розробка високоефективних ресурсозберігаючих агротехнологій, які зможуть забезпечувати не тільки одержання високих сталих врожаїв сільськогосподарських культур, а і розширення відтворення родючості грунтів.

Створеня таких технологій повино передбачати вирішення проблем трансформації гумусу, азоту, фосфору та інших поживних елементів у грунті.

Одним із найбільш дієвих шляхів виходу з кризової ситуації є швиде і масове впровадження ЕМтехнології, або технології Ефективних

Мікроорганізмів.

ЕМ - технологія (застосування Ефективних Мікроорганізмів для стійкого симбіозу із рослинами, який сприяє забезпеченню їх живленням і придушенню патогенної мікрофлори) – один із самих перспективних напрямків розвитку аграрного виробництва 21 століття.

ЕМ – технології не заміняють традиційні сільськогосподарські технології, але можуть значно підвищити їхню ефективність

ЕМ - технологія багатофункціональна за своїми можливостями і може знайти застосування в різних галузях народного господарства: при виробництві сільськогосподарської продукції без застосування хімічних добрив і пестицидів, у відновленні природної родючості грунту, у виробництві ферментизованих добрив, кормів і біодобавок до них, при вирощуванні здорових тварин і птиці, переробці промислових і побутових відходів, при виробництві медпрепаратів для лікування людей і т.д.

На сьогоднішній день у сільському господарстві рівних даній технології немає. Дякуючи впровадженню ЕМтехнології в сільському господарстві можливо протягом всього за 3-5 років практично повністю відновити природну родючість навіть самих бідних грунтів. При бережному використанні природних ресурсів і мінімальних фінансових та людських затратах можливо отримати екологічно чисті продукти харчування високої якості.

Засновником ЕМ-технології є японський професор, мікробіолог Теруо Хіга. У 1988 році цей учений зумів створити надскладний комплекс із корисних бактерій, який назвав ефективними мікроорганізмами (ЕМ). Ним були відібрані 86 головних штамів, які виконували увесь спектр функцій з живлення рослин, їхнього захисту від хвороб та оздоровлення грунтового середовища.

Виникнувши в Японії, ЕМ-технологія визнана сьогодні всім світовим товариством, вона істотно впроваджується в останнє десятиліття як частина національної політики в багатьох країнах світу. Згідно з політикою уряду України, до 2015 року частка органічної продукції в загальному об’ємі валової продукції сільського господарства має становити 10%.

При внесенні в грунт препарат ЕМ-1 радикально впливає на біоценоз грунту, пригнічує його патогенну мікрофлору. В результаті здійснюється налаштування основної маси мікроорганізмів на регенерацію, а всьому грунту надається продуктивна сила. Такий грунт практично повністю відновлює свою природну родючість без застосуваня хімічних добрив і пестицидів. При мінімальних затратах праці із таких грунтів можна буде збирати максимально можливі врожаї високої якості.

Головною причиною виняткової багатофункціональності ЕМпрепарату є дуже широкий діапазон дії мікроорганізмів, які входять до його складу. До найбільш великих груп мікроорганізмів, які входять до складу ЕМпрепарату, належать:

Фотосинтезуючі бактерії – синтезують корисні речовини, що використовують сонячне світло та тепло грунту, синтезовані речовини містять у собі амінокислоти, біологічно активні речовини та цукри, сприяють розвитку і росту рослин.

Молочнокислі бактерії виробляють молочну кислоту з органічних речовин, утворених фотосинтезуючими бактеріями та дріжджами. Молочна кислота є сильним стерилізатором, який придушує шкідливі мікроорганізми та прискорює розкладання органічної речовини. Молочнокислі бактерії розкладають лігніни та целюлозу, ферментують ці речовини, придушують нематоди.

Азотфіксуючі бактерії поглинають атмосферний азот і закріплюють у вигляді азотних з’єднань, збільшують його запас у грунті.

Дріжджі синтезують біологічно активні речовини з амінокислот і цукрів, які продукуються фотосинтезуючими бактеріями та корінням рослин. Секреції дріжджів – корисні субстрати для молочнокислих бактерій і актиноміцетів.

Актиноміцети виробляють антибіотичні речовини – антибіотики, які придушують ріст шкідливих грибів і бактерій.

Ферминтуючі гриби роду Aspergillus і Penicillium швидко розкладають органічні речовини, виробляють етиловий спирт, складні ефіри й антибіотики. Вони запобігають зараженню грунту шкідливими комахами та личинками.

На основі концентрату ЕМ-1 виробляються наступні похідні продукти:

-ЕМ-А основний препарат багатоцільового використання;

-ЕМ-5 засіб боротьби зі шкідниками та хворобами рослин;

-ЕМ рослинний екстракт, різновид рідинного препарату, для виготовлення якого використовується свіжа подрібнена рослинна маса (бур’яни, лугові трави, тощо);

-ЕМ продукти твердофазного типу;

-ЕМ бокаші – ферментовані органічні рештки;

- ЕМ керамічний порошок.

ЕМ-препарати використовуються:

-у польових умовах: для обробки грунту, посівного матеріалу та вегетативної маси рослин;

-у закритому грунті: для приготування грунтосумішей, обробки грунту теплиць, обробки посівного матеріалу, вирощування розсади, обробки рослин.

Застосуваня препарату ЕМ-1:

-забезпечує природну водо і повітропроникність родючого шару грунту до глибини 60-80 см;

-в декілька разів пришвидшує процеси гумусоутворення (за три роки застосування ЕМ-препарату товща гумусовмістного шару збільшується в 2-3 рази, а органіка перетворюється в ЕМ-компост уже за 2-3 неділі);

-підвищує температуру грунту на 2-3 градуси по С, що прискорює коренеутворення, схожість, цвітіння і плодоношення (дозрівання продукції відбувається раніше на 10-15 днів);

-сприяє підвищенню урожайності (овочевих культур в 2-5 разів, зернових і кормових – на 10-50%).

-покращує смакові та якісні показник плодів (збільшє вміст вітамінів, каротину, крохмалю, білка і т.д.);

-прискорює коренеутворення й ріст пагонів;

-сприяє зниженню вмісту нітратів у овочах і фруктах у 4-5 разів;

-значно підвищує стійкість рослин до хвороб і шкідників, а також до несприятливих природних факторів, зокрема, посухи і приморозків;

-дає можливість вирощувати одну і ту саму культуру на одному місці декілька сезонів підряд без зміни грунту (особливо це актуально для тепличних господарств);

-сприяє нейтралізації солей важких металів до безпечного для людини

стану;

-допомагає вирощувати здорову, екологічно чисту сільськогосподарську продукцію;

-видаляє неприємні запахи при розкладанні органіки у вигрібних ямах, а також у приміщеннях для тварин і відстійниках.

Для обробки рослин і грунту використовуюься такі робочі розчини ЕМ- А, ЕМ-5 або ЕМ-екстракту в розведенні з чистою, не хлорованою водою: 1:2, 1:10, 1:50, 1:100, 1:250, 1:500, 1:750, 1:1000 й 1:2000. Для кращого живлення мікроорганізмів і як прилипач пожна додавати до робочого розчину мелясу або цукор в пропорції 1:1.

ЕМ-А рекомендується використовувати протягом всього сезону, починаючи з моменту, коли температура грунту на глибині 8-10 см досягне +5 С і вище. Влітку лімітуючими факторами використання ЕМ можуть бути тепловий режим грунту, повітря, але особливо вологість грунту. Тому препарат краще вносити перед дощем, по росі або вночі з достатньою кількістю води в робочому розчині. ЕМ–А дає гарні результати, коли вноситься по поживних рештках. Він дає змогу дуже швидко

трансформувати залишкову органіку та наситити грунт необхідними поживними речовинами. Препарат також використовується для обробки насіння, провокування росту бур’янів, обробки вегетуючої маси, захисту рослин від хвороб і шкідників та покращення здатності продукції протистояти гнилісним процесам і шкідникам під час зберігання.

Для боротьби з шкідниками та хворобами рослин використовується ЕМ- 5, який діє не як хімічний засіб і не є отрутою. Він використовується, щоб попередити ураження хворобами та пошкодження шкідниками с.г. рослин за рахунок підвищення імунітету та зміцнення тургору рослин, руйнації звичного для шкідників середовища тощо. Відлякуючи комах та створюючи для них певний бар’єр, він діє як своєрідний репелент, дає змогу контролювати розвиток і кількість комах.

Протипоказання та обмеження до використання.

Змішування та одночасне використання ЕМ – препаратів із пестицидами не допускається. Повторний обробіток вже протруєного пестицидами посівного матеріалу забороняється. Використання ЕМ препаратів і пестицидів повинно бути розмежовано у часі на 7-10 діб, але не менше 4-5 діб. Не можна обробляти саджанці або розсаду ЕМпрепаратами раніш, ніж через 3-14 діб після висадки у грунт. ЕМ можуть і через наявність пошкоджень кореневої системи, визнати рослину як об’єкт для харчування й ферментувати її.

Особливості використання. ЕМ – препарати можна змішувати та одночасно використовувати з регуляторами росту природного походження, деякими біологічними препаратами та добривами, при концентрації останніх до 1,5% у робочому розчині.

Література

1.Паламарчук В.Д., Поліщук І.С., Венедіктов О.М. Системи сучасних інтенсивних технологій у рослинництві – Вінниця: ФОП Данилюк В.Г., 2011.

–432 с.

2.Землеробство з основами ґрунтознавства, агрохімії та агроекології: Посіб. М.Я. Бомба, Г.Т. Періг, С.М. Рижук та ін.. – К.: Урожай., 2003. – 400с.

3.Екологічні проблеми землеробства. І.Д. Примак, Ю.П. Манько, Н.М. Рідей та інші. За ред. І.Д. Примака – К.: Центр учбової літератури, 2010.-456с

Запитання для самоперевірки

1.Історія заснування ЕМ технологій?

2.Охарактеризувати групи мікроорганізмів, які входять до складу ЕМ - препарату?

3.Особливості застосування препарату ЕМ-1.

-

Практична робота № 11 Тема: Поняття про пестициди та визначення залишкової

токсичності ґрунту

Мета: ознайомити студентів із класифікацією пестицидів, строками, способами, ефективного їх застосування. методами визначення залишкової забрудненості грунту пестицидами, відбору проб для аналізів, рівнем небезпечності пестицидів для навколишнього середовища.

Теоретичні відомості

Хімізація сільськогосподарського виробництва пов'язана з використанням мінеральних добрив та хімічних засобів захисту рослий. Невдалий підбір мінеральних добрив та отрутохімікатів, надмірне внесення їх призводять до забруднення всіх сфер навколишнього середовища.

Пестициди - це отрутохімікати, що використовуються для захисту посівів культурних рослин та знищення шкідників.

Пестициди поділяються на три основні групи:

-інсектициди й акарициди;

-фунгіциди;

-гербіциди.

Для боротьби з бур'янами використовують гербіциди. За характером дії на рослину їх поділяють на дві групи:

1.Суцільної дії - знищують бур'яни різних систематичних груп (однодольні й дводольні);

2.Вибіркової (селективної) дії - вони знищують лише певні групи бур'янів, для інших є нешкідливими.

За механізмом дії на рослину гербіциди поділяються на контактні і системні.

Гербіциди контактної дії пошкоджують лише ту частину рослини, на яку вони нанесені.

Гербіциди системної дії переміщуються по судинній системі рослини і уражають всі її органи.

Залежно від того, як проникають гербіциди в рослини, вони поділяються на три групи:

1.Гербіциди, що проникають через листки та інші надземні органи.

2.Гербіциди кореневої дії, що проникають лише через кореневі волоски.

3.Гербіциди, що надходять в рослину через листки та корені.

Згідно з рекомендаціями (вони подані в інструкції до препарату), гербіциди вносять у ґрунт перед сівбою, після сівби до появи сходів культурних рослин; післясходове обприскування озимих і ярих зернових, льону, кукурудзи та інших культур; після збирання врожаю для знищення злісних бур'янів, що залишилися.

Інсектициди й акарициди - це препарати для боротьби зі шкідливими комахами й кліщами.

Фунгіциди - хімічні препарати для боротьби з паразитичними грибами. Зооциди і ратициди - препарати для боротьби з гризунами.

Крім того, існує кілька груп препаратів, що специфічно діють безпосередньо на рослини:

-дефоліанти (речовини, що зумовлюють обпадання листя);

-десиканти (речовини, що зумовлюють висихання рослин на корені);

-ретарданти (речовини, що стримують ріст рослин і призводять до вкорочення стебел і пагонів);

-гербіциди (загальна назва хімічних сполук, що використовується для знищення усіх видів мікроорганізмів);

-регулятори росту (хімічні сполуки, що впливають на процеси росту і розвитку рослин, комах);

-синергісти (речовии, що посилюють дію пестицидів).

Для швидкого розпізнавання пестицидів використовують: 1) сигнальні слова: «Обережно!» - низька токсичність, «Небезпечно для життя!» - висока небезпечність, «Отрута! Небезпечно для життя! » - надто токсичний пестицид; 2) сигнальні кольорові смуги: чорна – інсектициди,акарициди, нематоциди;

зелена – фунгіциди для обробки вегетуючих зелених рослин; синя – протруйники; жовта – родентициди; біла – дефоліанти, десиканти; червона – гербіциди.

Залежно від фізичних властивостей препаратів, особливостей біології окремих шкідників, збудників хвороб і бур'янів, а також господарськоекономічних вимог пестициди використовуються за допомогою різних способів: обприскування, обпилювання, протруювання, токсикації, отруєних принад, фумігації, аерозолів.

Обприскування – найпоширеніший спосіб нанесення на поверхню, що обробляється пестицидом у вигляді розчинів, емульсій та суспензій. Перевага його полягає в тому, що при малих витратах діючої речовини на одиницю площі можна забезпечити рівномірний розподіл рідини й покриття поверхні. Ефективність обприскування певною мірою залежить від метеорологічних умов. До недоліків цього способу слід віднести великі витрати води у деяких випадках, складність приготування робочих розчинів, дотримання заданої норми витрат рідини і препарату.

Обпилювання полягає у безпосередньому нанесенні на поверхню рослин, комах дрібномелених пилоподібних препаратів за допомогою спеціальної наземної чи авіаційної апаратури. Перевага цього способу полягає в його простоті застосування, високій продуктивності та незалежності від наявності води. Основними недоліками обпилювання є велика витрата препарату, сильне запилення повітря робочої зони, менш рівномірне розподілення пестицидів на поверхні, гірше утримування на ній.

Протруювання застосовують для знищення зовнішньої або внутрішньої інфекції збудників хвороб рослин, а також для захисту насіння та сходів від грунтових шкідників. Протруювання насінного матеріалу є обов’язковим технологічним заходом при вирощувані с.г. культур. Залежно від культури, вологості, препаративної форми, властивостей та токсичної дії протруйників застосовують сухе, напівсухе, мокре й протруювання зі зволоженням.

Токсикація рослин. Останнім часом у хімічному захисті набув

широкого застосування метод токсикації рослин шляхом передпосівної обробки насіння пестицидами або припосівного внесення у формі гранул у грунт.

Отруєні принади використовують в захисті від шкідників та шкідливих гризунів. Суть полягає в обробці кормового продукту отруйними речовинами, як правило, інсектицидами кишкової дії. Кормовий продукт визначається залежно від шкідника і пори року. Отруєні принади бувають: сухі, вологі, напівсухі.

Фумігація – використання пестицидів, що виділяють отруйні гази й пару. Фумігацію застосовують для знезараження різних приміщень від шкідників запасів, грунту, насіння та інших рослинних продуктів.

Переваги цього способу полягають у можливості знищення шкідливих організмів, що живуть у малодоступних місцях (щілини складських приміщень, грунт, зерно), високій ефективності знищення шкідників.

Аерозольні обробки передбачають використання пестицидів у вигляді диму (суміш повітря з твердими часточками) або туману ( суміш повітря з дрібними краплями рідини) для захисту садів від шкідників, дезінфекції сховищ, складів, теплиць.

Перевагою аерозолів є те, що пестицидний туман або дим добре проникають в об’єкти й рівномірно розподіляються в них. Цей спосіб характеризується високою продуктивністю та економічною ефективністю.

Токсичність пестицидів характеризують середньою летальною дозою (ЛД50), яка викликає загибель 50% піддослідних тварин при однократному попаданні їх у шлунково-кишковий тракт.

У світовій практиці, як критерій небезпечності пестицидів для людей, використовується допустима добова доза (ДДД). Вона характеризує біологічну активність речовин з урахуванням токсичності, здатності викликати побічні ефекти, а також порівняльну чутливість людини і лабораторних тварин. Її визначають за формулою:

Дф = Д1+Д2 + Д3.../ М

Д1 Д2 Д3 - це добові дози пестициду; М - маса людини.

Залежно від величини летальної дози ЛД50, пестициди поділяються на:

1.Сильнодіючі (ЛД50 менше 50 мг/кг маси тварини);

2.Високотоксичні (ЛД50 - 50 - 200 мг/кг);

3.Середньоотруйні (ЛД50 - 200 - 1000 мг/кг);

4.Слабоотруйні (ЛД50 - більше 1 г/кг).

Класифікація пестицидів за величиною ДДД

За стійкістю пестициди поділяються на:

-дуже стійкі - період розпаду на нетоксичні компоненти більше 2 років;

-стійкі (0,5 - 1 рік);

-помірностійкі (1-6 місяців);

-нестійкі (1 місяць).

Пестициди використовуються у вигляді суспензій, емульсій, аерозолів. Норми і спосіб їх використання передбачені спеціальними інструкціями.

Аналіз результатів спостережень у зонах інтенсивного застосування пестицидів показує, що на продукти харчування припадає 0,7 - 0,9; на воду - 0,1- 0,3; на атмосферне повітря 0,03 - 0,1 сумарної величини забруднення

(Дф).

Рівень забруднення біосфери пестицидами оцінюють, порівнюючи величини Дф і ДДД:

ФНП = Дф/ДДД;

ФНП - фактичне навантаження біосфери пестицидом.

При ФНП більше 3 необхідно переглянути умови застосування пестициду.

Згідно із класифікацією забруднення об'єктів навколишнього середовища:

1.Дуже небезпечне - ФНП > 10;

2.Небезпечне - ФНП від 10 до 3;

3.Потенційно небезпечне - від 3 до 1;

4.Безпечне ФНП < 1.

Дослідження показали, що у комах-шкідників виробляються стійкість до того чи іншого інсектициду після кількаразового його використання.

Через ланцюг живлення пестициди у зростаючій концентрації акумулюються в організмах кожної його ланки. Частково вони розсіюються в атмосфері, грунті, воді, включаються у біосферний кругообіг (рис. 1).

До роботи з пестицидами допускаються практично здорові особи, які пройшли медичний одяг, спеціальну підготовку та інструктаж із техніки безпеки.

Керівник роботи зобов’язаний ознайомити осіб, які залучаються до роботи з пестицидами, з їхньою характеристикою особливостями дії на організм людини, ознайомити із правилами виробничої й особистої гігієни та заходами надання першої долікарської допомоги.

До роботи з пестицидами не допускаються особи, які не досягли 18 років, вагітні і матері-годувальниці, особи які мають медичні протипоказання (різні види хронічних захворювань). Не допускаються до роботи з пестицидами і на оброблених пестицидами площах діти дошкільного віку.

Тривалість роботи з пестицидами 1 та 2 класів небезпеки не повинна перевищувати 4 години, з іншими – 6 годин за добу (і доробкою іншого часу робочого дня на операціях, не пов’язаних із застосуванням пестицидів).

Особи, які виконують роботи, пов’язані з контактом із пестицидами, обов’язково повинні бути забезпечекні засобами індивідуального захисту. Забороняється приймати їжу на робочому місці.

Практичне завдання

Завдання 1. Визначення забрудненості грунту залишками пестициду методом проростків тест-рослин

Методика виконання

Експеримент полягає у пророщуванні насіння у чистому (контроль) і забрудненому ґрунті при постійній вологості ґрунту 70%, у трьох повторностях. Склянки заповнюють зволоженим грунтом, з розрахунку по 100 г у кожну. Висаджують по 10 штук насіння. Для підтримання вологості ґрунт зволожують. Через 3 доби склянки виставляють на світло. Бажано, щоб тривалість освітлення становила від 10 до 12 годин. Витримують 2 тижні.

Спостереження ведуть щодобово. Відмічають:

-ка який день з'явилися сходи;

-кількість пророслого насіння, за добу;

-за скільки днів проросло все насіння рослини. Вираховують загальну схожість насіння у відсотках за 2 тижні.

Водночас відзначають зміни у морфології проростків у контролі і

досліді. Після закінчення досліду рослину виймають з ґрунту, обережно вимивають корені під проточною водою, щоб не пошкодити їх. Розкладають на папір і проводять виміри (висоти рослини, розміри сім'ядолей, листків, довжини кореня і потужності кореневої системи). Окремо занотовують дані про контроль. Зважують всі рослини контрольного і дослідних варіантів. Дані заносять у таблиці і складають підсумковий аналіз.

Визначають фітотоксичний ефект (Fе) за формулою: Fе = Мк - мх/м0* 100%,

де Мк - маса рослини в контролі; мх - маса рослин в досліджуваному варіанті.

Примітка. Для лабораторних досліджень можна використовувати грунт у який вносять певну визначену кількість гербіциду.

Заняття розбивають на два етапи. Закладання досліду - 2 години; Наступне підсумкове заняття проводять через 2 тижні, після закінчення досліду.

Таблиця 2