Биологические основы применения гербицидов презентация

1. Механизм и причины избирательного действия гербицидов

Большинство гербицидов – физиологически активные вещества
Основой использования гербицидов в посевах сельскохозяйственных культур является принцип избирательности их токсического действия
Избирательность связана с различиями в строении сорняков и культурных растений

Отличительные признаки класса двудольных от класса однодольных
двудольные однодольные
строение семени
строение стебля

двудольные однодольные
проводящие пучки
листья

двудольные однодольные
цветок
корневая система

Из истории…

Классификация гербицидов
По химическому составу гербициды делятся на:
- органические;
- неорганические.
По способу влияния на растения на препараты:
- сплошного;
- избирательного действия.

Механизм и причины избирательного действия гербицидов
Гербициды могут проникать в растения через надземные или подземные органы

Этапы действия гербицидов
Первый этап – способность химических средств проникать в растение через их покровные ткани в местах контакта
Второй – перемещение вместе с первичными продуктами обмена и локализация в различных органах
Третий – накопление гербицида в определенных органах или разрушение их до нетоксических соединений

Современные гербициды
– это в основном органические соединения, способные к распаду во внешней среде с образованием воды, СО2, нитратов, сульфатов и др. простых химических веществ, не представляющих опасности для окружающей среды

Преимущество органических соединений перед минеральными
в растворе они почти не распадаются на ионы;
имеют нейтральные молекулы;
более свободно и быстро проникают в ткани и клетки растений.

Пути поступления и потерь гербицидов
испарение (когда препарат высыхает до образования кристалла или до концентрированной капли эмульсии);
проникновение в кутикулу и растворение в липоидном слое или свободное перемещение внутрь листа;
проникновение в клеточную и неклеточную часть листа.

Причины избирательного действия гербицидов
Биохимическая избирательность;
Анатомическая избирательность;
Морфологическая избирательность;
Топографическая избирательность;
Почвенно-климатическая избирательность .

Биохимическая избирательность
основана на способности или неспособности различных растений осуществлять энергетическую детоксикацию поступившего в ткани гербицида.

Анатомическая избирательность
одним из признаков, отличающих двудольные растения от однодольных является наличие у двудольных камбиальной ткани;
препараты типа 2,4 - Д 500, поступив в двудольные растения, оказывают влияние прежде всего на эту ткань, вызывая ненормальности в процессе роста и развития этих тканей;
на однодольные растения, у которых нет
тканей, эти гербициды не действуют.

Морфологическая избирательность
основана на особенностях внешнего строения растений различных классов и видов;
листья однодольных растений обычно узкие, стоящие почти вертикально, часто имеют восковой налет и опушение, чего нет у многих видов двудольных культур, поэтому листья однодольных растений смачиваются с трудом.

Топографическая избирательность
базируется на способности гербицидов сохраняться на поверхности почвы или же проникать на небольшую глубину;
поэтому молодые проростки сорняков в гербицидном слое почвы погибают, а проростки культурных растений со стержневой корневой системой, проходя через этот слой, не страдают от действия препарата.

Почвенно-климатическая избирательность
зависит от плодородия и степени удобренности почвы, содержания в ней гумуса и реакции почвенного раствора, от количества осадков, типа водного режима пахотного слоя, видового состава сорняков и от дозы препарата.

Биохимические повреждения под действием гербицидов
нарушение водного режима;
усиление интенсивности дыхания (организм слабеет);
подавление окислительно-восстановительных реакций (приводит к нарушению энергетического обмена растений);
снижение процесса фотосинтеза (уменьшает процесс накопления пластических веществ, необходимых для формирования надземных и подземных органов);
ускорение процессов распада полисахаридов вследствие отрицательного действия гербицидов на активность ферментов.

2.Чувствительность растений к гербицидам
Культурные и сорные растения
обладают различной чувствительностью
к гербицидам;
Для каждой культуры
рекомендуется только такой
гербицид, к которому растения устойчивы,
а засоряющие его сорняки чувствительны;
Применять гербициды в посевах той или иной культуры можно только в том случае, когда она достигнет такой фазы роста и развития, при которой культура обладает наибольшей устойчивостью к гербициду.

Устойчивость кукурузы
к гербицидам
В фазе 1-2 листьев кукуруза очень чувствительна к препарату (в этот период молодое растение живет за счет питательных веществ эндосперма семени и попадающее внутрь небольшое количество гербицида способно вызвать деформацию надземных органов);
В фазе 3-5 листьев кукуруза устойчива к оптимальным нормам гербицида (при отсутствии опушенности верхней части листовой пластинки попадающие на нее капли препарата легко скатываются).

В фазе 6-7 листьев у кукурузы начинают формироваться генеративные органы и активизирован рост вторичных корней (гербицид в первую очередь действует на те процессы, которые протекают наиболее интенсивно), поэтому при применении препарата в этой фазе наблюдаются аномалии у метелки и початка;
После фазы 6-7 листьев у кукурузы усиливается отток пластических веществ из листьев в стебли и корни, а вместе с ними и гербицида, капли которого хорошо задерживаются на опущенных листовых пластинках, поэтому в этот период кукуруза очень чувствительна к гербициду.

Чувствительность сорняков к гербицидам
Для внесения химических средств используют такой период, когда культурные растения обладают наибольшей устойчивостью, а сорняки – наименьшей;
С ростом сорных растений чувствительность большинства из них к гербицидам ослабевает
Молодые сорняки, имеющие нежные покровные ткани, повреждаются в большей степени, чем старые.

Однако, некоторые многолетние корнеотпрысковые сорняки обладают большей чувствительностью в фазе стеблевания – начало бутонизации, чем в фазе розетки (в этой фазе многолетние сорняки имеют в корнях большие запасы питательных веществ, что повышает их устойчивость к данному гербициду).

В целом наибольшей чувствительностью к гербицидам культурные и сорные растения обладают в тот период, когда погодные условия благоприятны для их роста и развития;
Сорта и гибриды иногда по-разному реагируют на гербициды.

3.Условия эффективного действия гербицидов

От чего зависит действие гербицидов на сорные растения
от влажности и температуры воздуха и почвы;
от гранулометрического (механического) состава почвы и обеспеченности ее гумусом;
от поглотительной способности и окультуренности почвы;
от количества и времени выпадения осадков;
от фазы роста и развития сорняков.

Условия внешней среды
С повышением температуры воздуха чувствительность растений ко всем гербицидам заметно повышается (при повышенной температуре происходит более быстрое поглощение и перемещение их в растениях).

Действие гербицидов,
применяемых по всходам

Когда лучше всего проводить опрыскивание

Почвенные гербициды
Они лучше всего действуют на проростки сорных растений в умеренно-теплую погоду (15 - 25°С) при влажности не менее 20% абсолютно сухого состояния почвы;
На тяжелых почвах с большим содержанием глинистых частиц и органического вещества гербициды действуют на сорняки слабее, чем на легких (песчаных и супесчаных).

Почвенные гербициды
(триаллат, трефлан)
В условиях достаточного естественного увлажнения (или при орошении) эффективность гербицидов выше, чем в засушливых районах.
Некоторые почвенные гербициды губительно влияют на сорняки лишь после появления всходов сорных растений и перехода их на самостоятельное корневое питание.

На крупнокомковатой (бесструктурной) почве действие гербицидов на сорняки ослабевает.
Чем больше степень засоренности и больше густота стояния культурных растений, тем выше должна быть норма гербицида

4.Поведение гербицидов в почве
- Продолжительность сохранения гербицидов в почве зависит от их химических и физических свойств, типа почвы, особенностей обработки;
- Как правило, гербициды более стойки в почвах с высоким содержанием органического вещества и наличием в них илистой фракции;
- Скорость разложения основной массы применяемых гербицидов колеблется от 3 до 18 месяцев.

Передвижение гербицидов в почве
Скорость и глубина вертикального перемещения зависят от растворимости и дозы препарата, особенности его адсорбции и десорбции, летучести, от интенсивности испарения почвенной влаги.
Сильно адсорбируемые почвой гербициды практически не передвигаются по почвенному профилю.
Слабо адсорбируемые почвой и хорошо растворимые в воде гербициды передвигаются на глубину до 3 м.

Удаление гербицидов из почвы
Гербициды удаляются в результате улетучивания, испарения с водяными парами, передвижения за пределы корнеобитаемого слоя, вымывания водами.
Гербициды в почве могут разлагаться и под влиянием высоких температур, также под действием солнечного света.
Чем лучше условия для почвенных микроорганизмов, тем интенсивнее идет микробиологическое разложение ядохимикатов.
Характер распада органических соединений зависит от особенностей того или иного фермента, продуцируемого микроорганизмами.

С целью предотвращения возможности отравления человека и сельскохозяйственных животных гербицидами, применяемыми для химической прополки посевов, введена регламентация содержания их в растениях в период уборки урожая (выражается в миллиграммах вещества на 1 кг продукта).
Предельно допустимые остаточные количества гербицидов не превышают 0,1- 0,3 мг гербицида на 1 кг продукта (иногда до 1- 2 мг).
Регламентация содержания гербицида в растениях

Регламентация содержания гербицида
Контроль за соблюдением регламентаций осуществляется городскими и районными санэпидстанциями с использованием современных методов химического анализа:
- тонкослойной хроматографии;
- газовой хроматографии;
- электрофотоколориметрии;
- спектрофотометрии и др.

5.Интегрированная система защиты растений
– это сочетание агротехнических, химических, физических и биологических методов защиты растений от вредителей, болезней и сорняков с учетом естественных механизмов их численности и вредоносности. Использование химических средств защиты допускается только при достижении вредителями растений экономических порогов вредоносности.

Основные направления комплексной системы защиты растений
Изменение видового состава фауны и флоры;
Изменение условий существования представителей фауны и флоры;
Создание растений, устойчивых к повреждениям вредителями;
Непосредственное уничтожение вредителей, болезней и сорняков.

Изменение видового состава фауны и флоры
(сокращение видового состава вредителей и ограничение их численности, а также обогащение полезными видами)
Достигается с помощью:
- карантинных мероприятий;
биологического метода (ввоза из других районов новых полезных видов — энтомофагов);
химического метода (пестициды);
- физического метода (лучевая стерилизация).

Изменение условий существования представителей фауны и флоры
(в неблагоприятную сторону для вредных видов и благоприятную для полезных представителей фауны и культурных растений)
Достигается главным образом с помощью агротехнических методов

Создание растений, устойчивых к повреждениям вредителями
Достигается с помощью селекции и приемов агротехники (применение удобрений, оптимальных сроков посева и уборки и пр.)

Непосредственное уничтожение вредителей, болезней и сорняков
Осуществляется главным образом с помощью химического метода борьбы. Однако и другие методы (физический, механический, агротехнический и биологический), применяемые в определенной последовательности в виде системы мероприятий, играют существенную роль в непосредственном уничтожении вредных видов.

Контрольные вопросы
1. На чем основан принцип избирательного действия гербицидов?
2. Укажите основные отличительные признаки однодольных от двудольных растений.
3. Охарактеризуйте препараты сплошного действия и их назначение в производстве.
4. Дайте характеристику гербицидам избирательного действия.
5. Раскройте механизм избирательного действия гербицидов.
6. Назовите основные причины избирательного действия гербицидов.

7. Укажите наиболее выраженные биохимические повреждения растений под влиянием гербицидов.
8. Опишите причины неодинаковой чувствительности культурных и сорных растений к гербицидам.
9. Укажите условия наиболее эффективного действия гербицидов на сорные растения.
10. На чем основано передвижение и распад гербицидов в почве?
11. Дайте понятие об остаточных количествах гербицидов в продукции и окружающей среде.
12. Раскройте сущность интегрированной системы защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.