Экологические последствия применения пестицидов

Министерство образования Российской Федерации

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов

Кафедра химии и экологии

Курсовая работа по агроэкологии

«Овес»

Выполнил:                                                                                      Проверил:

Студент 4 курса                                                                               к.с. – х.н., доцент

Группа 6301                                                                                      Васильева Г.В

Андреев А.Н.

Великий Новгород

2010 г.
Содержание.

Введение…………………………………………………………………….3

1. Обзор литературы

1.1 Овес………………………………………………………..5

1.2  Основные болезни………………………………………………..6

1.3  Удобрение овса…………………………………….13

1.4  Экологические последствия применения пестицидов……………13

1.5  Характеристика пестицидов ………………………………………15

1.6 Охрана окружающей среды при использовании пестицидов и агрохимикатов………………………………………………………...17

2. Оценка эколого-гигиенической ситуации……………………………….20

2.1 Расчет оценочного балла …………………………………………….20

2.2 Оценка эколого-гигиенической ситуации…………………………..23

3. Экологические аспекты применения минеральных удобрений……….24

3.1 Влияние минеральных удобрений на почвы………………………..26

3.2Влияние минеральных удобрений на атмосферный воздух и воду..27

3.3 Влияние минеральных удобрений на качество продукции и здоровье людей………..…………………………………………………..27

3.4 Характеристика почвы………………………………………………..28

3.5 Расчет необходимого количества удобрений ……………………..29

3.5.1 Аммиачная селитра ………………………………………………..29

3.5.2 Суперфосфат двойной ……….…………………………………....30

3.5.3 Калийная соль ……………………………………………………....31

    Заключение…………………………………………………………33

    Список литературы…………………...............................................34

    Приложение………………………………………………………...35

         Картограммы………………………………………………………..37

 

 

Введение

Потребности страны в продуктах сельского хозяйства постоянно растут. Причин этому много: повышается жизненный уровень людей, растет население страны, особенно городское, расширяются мощности перерабатывающей промышленности и др. Все это увеличивает спрос на продукты. Удовлетворить его можно на основе расширения производства продуктов в сельском хозяйстве.

Имеются два пути увеличения производства продукции сельского хозяйства: экстенсивный (за счет расширения площади возделываемых земель) и интенсивный (за счет более продуктивного использования возделываемых земель на основе применения новой техники и технологии). На практике применяется как интенсивный, так и экстенсивный путь развития сельского хозяйства. Если в 1913 г. посевная площадь страны составляла 118,2 млн. га, то в настоящее время — около 207 млн. га. Площадь посевов возросла на 74%. В то же время общий объем продукции сельского хозяйства за этот период увеличился в 3,1 раза. Это означает, что прирост сельскохозяйственной продукции обеспечивался не только путем расширения площади посевов, но в значительной мере и за счет повышения отдачи каждого гектара обрабатываемой земли. Выход продукции в расчете на 1 га посевной площади возрос на 78%.

Интенсификация сельского хозяйства, переход к индустриальным методам производства, создание крупных агропромышленных и животноводческих комплексов, химизация сельскохозяйственных угодий в целях устойчивого наращивания продовольственного фонда страны требуют особенно внимательного и бережного отношения к почве, как к средству производства и условий существования.

Охрана почв, их рациональное использование имеют первостепенное значение для экономического и социального развития страны. Значение современного состояния почвенных ресурсов, их рациональное использование, бережное отношение к ним послужат приумножению их плодородия.

Сопротивляемость почв химическому загрязнению также зависит от водного режима, водопроницаемости, преобладания нисходящих или восходящих токов влаги и т.п. Эти показатели наряду с уровнем сорбционной способности почв, отражаются на защитных функциях почвы по отношению к гидросфере и атмосфере, влияют на прогрессирующие накопления в почвах химических загрязняющих веществ.

Рассматривая проблемы загрязнения, мониторинга и охраны почв, следует остановится на негативных последствиях применения органических и минеральных удобрений, различных мелиорирующих средств. Простейший случай негативных последствий такого рода связан с уровнем содержания в удобрениях тяжелых металлов, фторидов, других загрязняющих химических веществ. Специальными исследованиями было показано, что в некоторых регионах опасность загрязнения почв, вод, растений вследствие химизации земледелия может быть более высокой, чем загрязнения за счет выбросов промышленных предприятий.    

Обзор литературы

Овес

Овес относится к группе культур длинного светового дня и для своего развития требуют продолжительного освежения. В зависимости от сорта и условий выращивания в Приморском крае вегетационный период колеблется от 75 до120 дней.

Овёс малотребователен к теплу. Семена начинают прорастать при температуре +1-2°С, жизнеспособные всходы появляются при +3-5°С, однако при такой температуре всходы появляются медленно на 14-18 день. Оптимальная температура для появления дружных всходов +14-15°С. Всходы могут переносить заморозки до –5-7°С. В период колошения наиболее благоприятная температура 20-22°С, при созревании 23-24°С. при температуре ниже 13-14°С налив и созревание зерна задерживаются. Сумма активных температур, необходимая для развития 1200-1700°.

Овес влаголюбивее пшеницы и ячменя. При набухании семена поглащают до 65% воды от массы сухого зерна. Транспирационный коэффициент овса 450-500, плохо переносит засуху в период трубкования. Овес хорошо кустится. Продуктивная кустистость составляет 1,5-2,0.

Овес — самоопылитель, но встречается и перекрестное опыление. Цветение и созревание зерна в метелке начинают­ся с верхних колосков, а в колоске — с нижнего цветка. Бо­лее крупное зерно из верхней части метелки имеет хорошие семенные качества и дает более продуктивные растения.

К почвам овёс малотребователен. Хорошо растет на разнообразных почвах. Корневая система отличается большей усвояющей способностью, чем у пшеницы и ячменя, благодаря чему лучше усваивает малодоступные питательные вещества. Овес слабее других хлебов реагирует на повышенную кислотность почвы (pH 5-6), но в то же время хорошо отзывается на известкование. Для образования высокого урожая овса необходимо обеспечить растения не менее, чем 50 кг - азота, 40 кг — фосфора и 40 кг - калия.

Основные заболевания

1.ЗАБОЛЕВАНИЕ: Твердая (покрытая) головня

ВОЗБУДИТЕЛЬ: базидиальный гриб Ustilago levis Magn. (син. Ust. kolleri Wille).

Его телиоспоры шаровидные или эллипсоидальные, 4,6—8,1, чаще 6,3 мкм диаметре, черно-оливковой гладкой оболочкой. В начале выбрасывания метелки телиоспоры склеены в плотные образования черно-оливкового цвета, которые при созревании овса распадаются. Заражаются растения во время прорастания зерна. В связи с тем, что проявление пыльной и твердой головни почти одинаково, а заражение их возбудителями происходит одновременно, в практике эти болезни объединяют в одну и называют головней овса.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: во всех районах выращивания овса

ОПИСАНИЕ: Проявляется в поражении метелок, которые так же, как и при поражении пыльной головней, превращаются в темную споровую массу. При этом от колосковых чешуек остаются лишь тонкие наружные серебристые пленки, которые прикрывают телиоспоры, вследствие чего эту головню часто называют покрытой. Вредоносность твердой головни проявляется в значительном недоборе урожая, особенно на поздних посевах.

2. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Пыльная головня

ВОЗБУДИТЕЛЬ: базидиальный гриб Ustilago avenae Jens.

Его телиоспоры шаровидные или коротко-эллипсоидальные, диаметром 3,6—8,1, чаще 5,4 мкм, со светло-коричневой мелкощетивистой оболочкой. Прорастают они при температуре от 5 до 35° (оптимум 25°), минуя период покоя. Во время цветения овса телиоспоры попадают на рыльце пестика или завязь, где прорастают, образуя четырехклеточную базидию с эллипсоидальными бази-диоспорами на стеригмах. Базидиоспоры обычно многократно почкуются и образуют многочисленные споридии. Последние копулируют и дают инфекционные гифы, которые проникают не в зародыш, а под пленки и в перикарпий зерна. Здесь гифы распадаются на отдельные клетки неопределенной формы (геммы) и в таком виде сохраняются в зерне до его посева. В почве при прорастании зерна начинают расти и геммы, образуя новую грибницу. Последняя проникает в проросток, и, достигнув точки роста растения, диффузно развивается в нем, а в период формирования метелки обильно разрастается, превращая все пораженные органы в споровую массу. Таким образом, овес заражается возбудителем пыльной головни только в период прорастания зерна. В связи с тем, что проявление пыльной и твердой головни почти одинаково, а заражение их возбудителями происходит одновременно, в практике эти болезни объединяют в одну и называют головней овса.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно

ОПИСАНИЕ: Проявляется в поражении метелки, овса, все части которой разрушаются и превращаются в черную пылящую массу спор.ьВредоносность пыльной головни проявляется в значительном недоборе урожая, особенно на поздних посевах.

3. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Корончатая ржавчина

ВОЗБУДИТЕЛЬ: гриб Рuсcinia coronifera Kleb.

Уредоспоры его одноклеточные, желтые, шаровидные, 20—30 мкм в диаметре, с оболочкой, покрытой мелкими шипиками. Телиоспоры бурые, двухклеточные, размером 35—60 X 12—25 мкм, на короткой ножке. Верхняя клетка вверху имеет 1—-8 выростов, напоминающих корону. Гриб двудомный: его спермогониальная и эцидиаль-ная стадии образуются на крушине слабительной, с которой весной рассеиваются эцидиоспоры, вызывающие первичное заражение овса. Наиболее вредоносна уре-достадия. За летний период гриб может дать три генерации уредоспор. Инкубационный период болезни в зависимости от температуры длится от 7 до 14 дней. Оптимальная температура для развития болезни 18—21°. Сильнее поражаются поздние посевы овса.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно

ОПИСАНИЕ: Проявляется обычно после выбрасывания метелки или к началу налива зерна. На листьях, их влагалищах и реже стеблях образуются рассеянные оранжевые округлые или овальные уредопустулы диаметром 0,5 мм. При сильном поражении они сливаются в кучки неопределенной формы. Сначала уредопустулы прикрыты эпидермисом, который вскоре разрывается, и происходит распыление уредоспор. Через 7—10 дней после уредостадии вокруг уредопустул или в других местах появляются черные блестящие телиопустулы, располагающиеся в виде темно-коричневых маленьких полосок. Телиопустулы остаются под эпидермисом до полного созревания растений.

4. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Мучнистая роса

ВОЗБУДИТЕЛЬ: сумчатый гриб Erysiphe graminis DC. f. avenae Em. Marchal. Кроме овса, он поражает райграс высокий. Другие его формы поражают также пшеницу, ячмень, рожь. Грибница его поверхностная, прикрепляется к поражаемым органам аппрессориями. От них в клетки тканей растений проникают гаустории, которые имеют вид пальцеобразных выростов. Гриб образует конидиальное и сумчатое спороношение. На грибнице в течение почти всей вегетации растений вертикально отчленяются одноклеточные, несколько удлиненные конидиеносцы, на которых формируются в виде цепочки одноклеточные бесцветные цилиндрические или бочковидные, размером 25—30 X 8— 10 мкм, конидии. Сумчатое спороношение образуется при уплотнении грибницы в виде клейстотециев с сумками и сумкоспорами. Клейстотеции округлые, вначале коричневые, позже черные, около 180 мкм в диаметре, с небольшим количеством коротких светлых придатков. В каждом клейстотеции насчитывается до 30 бесцветных сумок, а в сумке — по 4—8 бесцветных сумкоспор. Сумки овальные, размером 70—110X24—40 мкм, на короткой ножке. Сумкоспоры эллиптические или яйцевидные, 20— 23Х11—13 мкм. Распространяется гриб конидиями, а весной и сумкоспорами. Зимует преимущественно на всходах падалицы и многолетних злаковых травах в виде грибницы, на которой весной образуется новое поколение конидий.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно, но наиболее вредоносна в степных и лесостепных зонах СНГ

ОПИСАНИЕ: На стеблях, листовых влагалищах, листьях появляется белый паутинистый налет, который со временем уплотняется и в нем в виде черных точек формируются клейстотеции. Вредоносность болезни проявляется в уменьшении ассимиляционной поверхности листьев, разрушении хлорофилла и других пигментов, что в конечном итоге приводит к снижению урожайности зерна до 10% и более.

5. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Стеблевая (линейная) ржавчина

ВОЗБУДИТЕЛЬ: гриб Puccinia graminis Pers. f. sp. avenae Eriks. et Henn. Также его подвиды поражают ячмень, пшеницу, рожь и многие злаковые травы. Его уредопустулы одноклеточные, размером 17—35 X 10—15 мкм, овальные или яйцевидные, оранжево-бурые, с шиповатой оболочкой. Телиоспоры двухклеточные, продолговатые, булавовидные, размером 35—60 X 12—22 мкм. Они коричневые, с перетяжкой, гладкие, но с утолщенной оболочкой на вершине и имеют удлиненную ножку. Гриб поражает также ежу сборную и другие злаки. Спермогониальная и эцидиальная стадии его развиваются на барбарисе.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно

ОПИСАНИЕ: Проявляется обычно в период молочной или восковой спелости зерна. Внешне заболевание сходно с таковым у пшеницы и ржи. На стеблях, листовых влагалищах и листьях появляются ржаво-бурые продолговатые сливающиеся уредопустулы. К концу вегетации растений в местах образования уредопустул, а иногда и отдельно развиваются черные телиопустулы, часто в виде полос длиной до 22 см. Вредоносность стеблевой ржавчины очень велика. При сильном развитии болезни недобор урожая зерна может достигать 60%. Одновременно в зерновках значительно уменьшается содержание аспарагиновой и глю-таминовой кислот.

6. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Белая пятнистость (аскохитоз)

ВОЗБУДИТЕЛЬ: несовершенный гриб Ascochyta avenae (Petr.) Sprague et A. G. Johnson. В цикле его развития образуются межклеточная грибница и пикниды с пикноспорами. Пикниды округлые, часто несколько приплюснутые, диаметром 100—200 мкм. Пикноспоры бесцветные или бледно-коричневые, удлиненно-веретено-видные или почти цилиндрические, иногда немного согнутые, с одной, реже двумя-тремя поперечными перегородками, размером 18—30 X 6—8 мкм. На отмирающих листьях часто образуется сумчатая стадия — перитеции с сумками и сумкоспорами. В этой стадии гриб называют Didymosphaeria autumnalis (Petrak) Pidoplischko (син. Didymella autumnalis Petrak, Didymella exitialis Muller). Перитеции формируются под эпидермисом. Они приплюснуто-шаровидные, диаметром 80—160 мкм, с отверстием 20—30 мкм у вершины. Сумки булавовидные, размером 45—75X11—14 мкм, на короткой ножке. В каждой сумке находится по 8 сумкоспор, расположенных в два ряда. Между сумками имеется большое количество парафиз. Сумкоспоры продолговато-верете-новидные, часто слегка серповидно изогнутые, бесцветные, двухклеточные, размером 13—24 X 4,5—7 мкм. Гриб сохраняется на остатках пораженных растений, иногда на семенах. Распространяется весной сумкоспорами и пикноспорами, а летом — пикноспорами, которые разносятся воздушными течениями и капельками дождя на расстояние до 2—3 км от очага инфекции.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно

ОПИСАНИЕ: На листьях и их влагалищах появляются серо-зеленые или желтоватые, а позже беловатые пятна без заметной каймы. На пятнах с обеих сторон листа формируются черные пикниды. Заболевание развивается в течение всей вегетации растений, но наиболее интенсивно в период от выбрасывания метелки до начала восковой спелости зерна, особенно при повышенной влажности воздуха. Пораженные листья преждевременно усыхают, вследствие чего снижается продуктивность растений. Недобор урожая при этом заболевании не превышает 3-5%.

7. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Красно-бурая бактериальная пятнистость

ВОЗБУДИТЕЛЬ: бактерии Pseudomonas coronafaciens (Elliott) Stapp. В поле они разносятся ветром и капельками дождя, развиваются при температуре 1—35° (оптимум 22°), погибают при 48°. В природных условиях на растительных остатках сохраняются более года. Основным источником инфекции являются остатки пораженных растений и семена. Вредоносность болезни заключается в снижении продуктивности растений и всхожести семян.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: чаще встречается в южных районах СНГ

ОПИСАНИЕ: Поражаются листья, чешуйки колосков и зерно. На листьях появляются овальные, сначала водянистые светло-зеленые, а затем красновато-бурые пятна диаметром 4—5 мм со светлой каймой, которая со временем меняет окраску на зеленую, желтую или бурую. Нередко пятна сливаются и занимают почти всю листовую пластинку. Пораженные листья сморщиваются и засыхают по краям. На влагалищах, чешуйках колосков и пленках зерен появляются светло-красные пятна различной формы. Иногда пленки зерен разрушаются, а зародыш недоразвивается. При сильном поражении наблюдается загнивание семян, при этом из них выделяется желто-белая вязкая масса. Повышенной устойчивостью отличаются сорта Вятский, Советский, Омский и Харьковский.

ЗАБОЛЕВАНИЕ: Овсяная цистообразующая нематода

ВОЗБУДИТЕЛЬ: Овсяная цистообразующая нематода — Heterodera avenae Wollenweber поражает овес, пшеницу, ячмень, рожь и многие злаковые травы. Сохраняются нематоды в почве на глубине 10—40см в форме цист, заполненных яйцами. Весной при наступлении температуры почвы 4° в яйцах образуются личинки. Здесь они достигают второй стадии развития, а затем выползают наружу и поселяются на молодых корнях растений, внедряются в них, интенсивно питаются и превращаются во взрослые особи. Самки лимонообразные, размером 0,58—0,93 X 0,41—0,68 мм, а самцы 1,2—1,4X0,035X0,04 мм. После спаривания в самке быстро формируются яйца, кутикула ее буреет и она превращается в цисту.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно, очагами

ОПИСАНИЕ: Заболевание проявляется очагами. Больные растения низкорослые, не кустятся, имеют хлоротичные листья и часто не дают побегов. На сформировавшихся побегах метелки появляются позднее и этим выделяются на фоне созревших растений. Корни больных растений более темные, короткие, чрезмерно густые, расположены только в верхнем слое почвы и поэтому в засушливые годы пораженные растения быстро погибают.

8. ЗАБОЛЕВАНИЕ: Желтая карликовость

ВОЗБУДИТЕЛЬ: вирус Hordeum virus nanescens Rademacher et Schwarz — поражает многие растения из семейства злаковых. Передается от растения к растению тлями (Sitobion avenae, Toxoptera graminum и др.), в теле которых он может сохраняться в течение 120 часов. Механическим путем и с семенами не распространяется, но сохраняется в зимующих растениях.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: повсеместно

ОПИСАНИЕ: На листьях образуются золотисто-желтые полосы, располагающиеся сверху вниз преимущественно по краям листовой пластинки. Листья становятся жесткими и растут более вертикально, чем у здоровых растений. Больные растения отстают в росте, особенно в засушливые периоды, и часто не образуют колосьев. Сильно пораженные растения дают очень низкий урожай.

Удобрение овса

Азотное питание растениям озимого овса крайне необходимо в течение всего периода вегетации, особенно на IV—V этапах органогенеза, когда формируются колоски и определяется их количество в метелке. Затем потребность в усиленном питании овса наступает после колошения. Качество зерна овса зависит от наличия азота в период выметывания. Калий нужен растениям овса от начала II этапа органогенеза и до конца цветения. Калий повышает зимостойкость растений. В этот период от оптимальных доз калийного питания зависят урожай и качество зерна. Фосфорные удобрения необходимы растениям овса на протяжении всего периода —от I до VIII этапов органогенеза. Недостаток фосфора в период до колошения сильно понижает продуктивность и затягивает вегетацию озимого овса. Для получения высоких урожаев следует вносить все виды удобрений именно в тот срок, в те фазы роста и на том этапе органогенеза, когда они могут дать наибольший эффект.

Экологические последствия применения пестицидов

Достаточно отметить, что только около 1% вносимых в среду ядов имеет непосредственный контакт с теми видами организмов, против которых они применяются. Остальная их масса попадает в различные звенья среды и небезразлична для их обитателей. Экологическая вредность пестицидов зависит в основном от их ядовитости, продолжительности жизни, способности избирательно действовать на отдельные организмы и трансформаций в среде.Имеются данные, что печально известный ДДТ под действием ультрафиолетового излучения превращается в другой стойкий и ядовитый углеводород – полихлорированный бифенил (ПХБ). Последний, как и сам ДДТ, имеет значительный срок жизни, накапливается в цепях питания, поражает репродуктивные и другие структуры.

Пестициды хотя и обладают избирательным действием на организмы, но эта избирательность относительна. Практически нет пестицидов, которые в той или иной мере не поражали другие организмы, особенно близкие в систематическом отношении. Тем более что очень часто концентрация пестицидов в цепях питания увеличивается в силу биоаккумулирующего эффекта.

Парадоксальный результат использование пестицидов появляется и в том, что увеличение объемов их применения не избавляет от потерь продукции. Сохраняет свой смысл выражение «человек получает от сельского хозяйства лишь то, что ему соизволили оставить вредители».Сказанное, однако, не значит, что надо либо полностью отказаться от пестицидов, либо постоянно увеличивать объемы их применения.Пестициды, причиняющие минимальный вред среде и экосистемам (например, с коротким сроком жизни), целесообразно применять только в тех случаях, когда другие методы не позволяют достичь поставленной цели. Например, для снятия «вспышек численности» нежелательных видов. В других случаях надо использовать более мягкие методы. Их обычно называют «безпестицидные технологии», «биотехнологии», «биологические меры борьбы с вредителями» и т. П.

Новая стратегия защиты сельскохозяйственных культур должна, по-видимому, исходить не из идеи уничтожения неугодных нам форм жизни, а из идеи контролируемого сосуществования с ними и сдерживания численности агрессивных видов, что предполагает сохранение биоразнообразия и все более широкое применение биологических способов борьбы с вредителями