Анотація до роботи:

Полєва Ю.Л. Засоби хімічного захисту культурбіогеоценозів як екологічний фактор (дія, оптимізація, стійкість, продуктивність). – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Дніпропетровський національний університет, 2004.

На прикладі культурбіогеоценозів Zea mays L. вивчено особливості впливу гербіцидів різного спектру дії. Установлено ступінь корисності і шкоди, які завдають хімічні засоби захисту рослин при застосуванні в культурбіогеоценозах Zea mays L. На основі аналізу досліджуваної культури виявлені специфічні форми реакції кукурудзи на дію токсикантів та показана адаптивність фізіолого-біохімічних процесів у достигаючому зерні культури до антропогенних екологічних факторів культурбіогеоценозів Zea mays L. Запропоновано напрямки оптимізації застосування хімічних засобів захисту культурбіогеоценозів, зокрема Zea mays L., які сприяють підвищенню продуктивності та врожайності культур і завдають мінімальну шкоду порушенню екологічної рівноваги та чистоти культурбіогеоценозів.

1. Основним результатом досліджень є доказ доцільності застосування гербіцидів та їх сумішей для встановлення екологічної рівноваги в культурбіогеоценозах Zea mays L. між культурними рослинами та бур’янистими елементами.

2. В результаті дослідження хімічних засобів захисту культурбіогеоценозів як екологічного фактора, проведення багатосерійних польових та лабораторних експериментів, що розкривають вплив гербіцидів нового покоління на рудеральні елементи культурбіогеоценозів Zea maysL., виявлено, що максимальна ефективність, яка забезпечує високу продуктивність культурбіогеоценоза та його стійкість до видів бур’яно-польового комплексу, є застосування гербіциду харнес у період передпосівної культивації плюс гербіцид діален у фазі 3–5 листків кукурудзи з наступним проведенням однієї міжрядної обробки ґрунту.

3. Використання гербіцидів як екологічного фактора забруднення культурбіогеоценозів Zea mays L. в умовах Степового Придніпров’я призводить до суттєвих змін на рівні фізіолого-біохімічних механізмів адаптації в достигаючому зерні кукурудзи, що виражається в зниженні вмісту органічних речовин в ендоспермі, збільшенні азот-, водне-, вуглецевмісних речовин у зародку зернівки, а також призводить до кількісних змін амінокислотного складу в захисному пулі вільних амінокислот, особливо аспарагіну, глютаміну та проліну.

4. Вперше детально вивчено вплив хронічної дії гербіцидів на процеси цитодиференціації у клітинах ендосперму чотирьох популяцій білкових тіл і виявлено, що вказані ксенобіотики затримують розвиток субклітинних органел на ювенільній стадії. Це призводить до перерозподілу білкових фракцій у напрямку збільшення в ендоспермі зерна Zea mays L. незеїнових компонентів і вільних амінокислот, які використовуються для зв’язування ксенобіотиків та створення додаткового осмотичного тиску в клітинах ендосперму в фазі наливання зерна.

5. Стресові умови впливають переважно на кількісний склад незеїнових білків та збільшення в зернинах Zea mays L. вмісту вільних вуглеводів у всіх дослідних варіантах експерименту, що свідчить про активізацію процесів біодеградації основних запасаючих речовин ендосперму – зеїнів та крохмалю в несприятливих умовах навколишнього середовища.

6. Визначено, що дія гербіцидів, які характеризуються різними механізмами впливу на життєдіяльність бур’янів у культурбіогеоценозах Zea mays L., утворює такий ряд: хармоні, атразин, лентагран-комбі, аценит, ацетал, 2,4-Д та харнес + діален, прімекстра голд + діален, фронтьєр + діален.

7. Реакція рослин кукурудзи має як спільні, так і специфічні ознаки:

– підвищення азот-, вуглеце- та водневмісних речовин в ендоспермі зернівки Zea mays L. – лентагран-комбі;

– зниження органікоутворюючих речовин у зародку зернівки кукурудзи – лентагран-комбі;

– підвищення загального вмісту білкових амінокислот на стадії молочної стиглості зернівки –2,4-Д;

– зниження сумарного вмісту білкових амінокислот у зародку зернини Zea maysL.– аценит;

– затримання вмісту основних запасних білків зернівки досліджуваної культури Zea mays L. – зеїнів –дуал;

– зниження загального вмісту амінокислот білкових тіл, виділених з ендосперму досліджуваної культури,– сполучення гербіцидів – раундап та харнес.

8. При порівнянні результатів дії на культурбіогеоценози Zea mays L. окремих гербіцидів та їх сполучень як екологічного фактора виявлено, що застосування сумішей гербіцидів сприяє менш значному пригніченню росту основних запасаючих органел зернівки кукурудзи – білкових тіл.

9. Вивчення характеристик еколого-функціонального стану культурбіогеоценозів Zea mays L. свідчить, що культурбіогеоценоз – складна динамічна екосистема, і внесення в неї додаткових ресурсів – гербіцидів необхідне в строго запрограмованих кількостях залежно від фізіолого-біохімічних особливостей вирощуваної культури, еколого-географічних та погодно-кліматичних умов її зростання.

Публікації автора:

1. Мороз Ю.Л., Штеменко H.I. Вплив гербіцидів на азотовмісні сполуки зерна кукурудзи // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Біологія. Екологія. – 1998. – Вип. 4. – С. 55–62.

2. Штеменко H.I., Мороз Ю.Л., Пишна О.О. Вільні і зв'язані амінокислоти зерна кукурудзи різних генетичних форм при вирощуванні на пестицидному фоні // Физиология и биохимия культурных растений. – 1999. – 31, № 4. – С. 270–275.

3. Штеменко Н.И., Полева Ю.Л., Диуф Мамаду, Троценко А.Г. Некоторые биохимические аспекты питательной ценности зерна кукурузы и сорго // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Біологія. Екологія. – 1999. – Вип. 6. – C. 63–67.

4. Полева Ю.Л., Штеменко Н.И. Влияние пестицидов нового поколения на белковые тела кукурузы // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Біологія. Екологія. – 2000. – Вип. 7. – C. 227–231.

5. Штеменко Н.І., Полєва Ю.Л., Пупченко Г.А. Вплив гербіцидів на аміно-кислотний склад білкових тіл ендосперму кукурудзи // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Біологія. Екологія. – 2001. – Вип. 9. – C. 14–18.

6. Полева Ю.Л. Биоэкологические исследования влияния химических средств защиты культурфитоценозов на микро- и макросистемном уровнях // Екологія та ноосферологія. – 2002. – Т. 11, № 1–2. – С. 63–68.

7. Полева Ю.Л. Формы реакции Zea mays L. как тестовой культуры на внесение гербицидов // Екологія та ноосферологія. – 2002. – Т. 12, №3–4. – С. 139–142.

8. Полева Ю.Л. Проблема загрязнения почвы гербицидами и пути её решения // Ґрунтознавство. – 2002. – Т. 3, № 3–4. – С. 80–83.

9. Полева Ю.Л. Динамика влияния гербицидов на культурбиогеоценозы при различных погодно-климатических условиях // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Біологія. Екологія. – 2002. – Вип. 10. – C. 205–208.

10. Moroz J.L., Diauf Mamadu, Shtemenko N.I. Ecological aspects of nutritive quality of cereals // Тези міжнар. конф. “Питання біоіндикації і екології”. – Запоріжжя, 1998. – С. 104.

11. Diauf Mamadu, Moroz J.L., Chtemenko N.I. Certain aspect de la valeur nutritive des cereales // Тези 5 міжнар. конф. “Франція та Україна, науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур”. – Д.: Арт-Прес, 1998. – Т. 3. – С. 70.

12. Shtemenko N.I., Pyshnaya O.A., Moroz U.L., Mamadu D. Biochemical characteristics of cereals concerning some environmental problems // International Conference on Ecotoxicology & Environmental Safeti: “Seco tox”. – Turkey: Antalya, 1998. – C. 94.