Органічне сільськогосподарське виробництво Загальні положення
Органічне аграрне виробництво Типи продуктів харчування ПРИРОДНІ ЗМІШАНІ Технологічні (нові) ОРГАНІЧНІ - вироблені за органічною технологією без застосування хімічних засобів ТРАДИЦІЙНІ - вироблені за традиційною технологією із застосуванням хімічних засобів ЕКОЛОГІЧНІ - з мінімальним застосуванням хімічних засобів, що не шкодить навколишньому середовищу ФУНЕЦІОНАЛЬНІ - УНЕЦІОНАЛЬНІ вироблені за певною специфічною технологією Генетично модифіковані (вироблені за допомогою генної інженерії) Продукти харчування, вироблені за допомогою нанотехнологій 2
Органічне аграрне виробництво Продукти сільськогоподарського виробництва живі або неперероблені с. -г. продукти перероблені с. -г. продукти, призначені для споживання як харчові продукти корми вегетативний садивний матеріал і насіння для вирощування 3
Органічне аграрне виробництво Почва (грунти) Пестициди, агрохімікати хімічного синтезу Рослини Тварини (кормові засоби) (продукція) Генетично модифіковані рослини Антибіотики, гормони, синтетичні БАР добрива тваринного походження Гній 4
5
ПЕСЦИТИДИ 6
1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО ПЕСТИЦИДИ. СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКЕ ЗНАЧЕННЯ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ. НЕГАТИВНИЙ ВПЛИВ НА ЛЮДИНУ ТА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ. Слово “пестицид” походить від двох латинських слів: “pestis” – хвороба, чума та “cidio” – вбиваю. ПЕСТИЦИДИ – загальний термін, який охоплює усі хімічні речовини, які використовуються для боротьби з різними видами шкідливих організмів. 7
КЛАСИФІКАЦІЯ ПЕСТИЦИДІВ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Класифікація за призначенням: Інсектициди (знищують шкідливих комах); Фунгіциди (для боротьби з грибами); Зооциди (для боротьби з гризунами); Акарициди (для боротьби з кліщами); Гербіциди (для боротьби з бур’янами); Бактерициди (для боротьби з бактеріями і бактеріальними хворобами); 8
КЛАСИФІКАЦІЯ ПЕСТИЦИДІВ Класифікація за призначенням: 7. Альгіциди (для знищення водоростей та інших представників водної флори); 8. Дефоліанти (для видалення листя); 9. Десіканти (для підсушування рослин перед збором); 10. Репеленти (для відлякування комах); 11. Аттрактанти (для заманювання комах); 12. Речовини, які застосовуються для стимулювання росту рослин. 9
КЛАСИФІКАЦІЯ ЗА ХІМІЧНОЮ СТРУКТУРОЮ: 1. Неорганічні (наприклад, металовмісні – фосфід цинку); 2. Органічні: • Фосфорорганічні сполуки (хлорофос, метафос, карбофос); • Хлорорганічні сполуки (ДДТ, гептахлор, ГХЦГ); • Похідні карбамінової кислоти (севін); • Поліфеноли (2, 4 -динітро-о-крезол – селінон, диносеб); • Похідні хризантемової кислоти (ресметрин, циперметрин). 10
КЛАСИФІКАЦІЯ ЗА ХАРАКТЕРОМ ПРОНИКНЕННЯ ДО ОРГАНІЗМУ: Контактні – проявляють дію після контакту з будь-якою частиною тіла комах або частиною рослин. Системні – проникають до судинної системи рослин, шлунково-кишкового тракту комах. Дихальні інсектициди (фуміганти) (через дихальні шляхи). Кишечні інсектициди проявляють шкідливу дію на комах після надходження через органи травлення в кишечник. Гербіциди -діють на кореневу систему рослин чи на проростаюче насіння. 11
КЛАСИФІКАЦІЯ ПЕСТИЦИДІВ ЗА ТОКСИЧНІСТЮ: • Високотоксичні – ДL 50 до 50 мг/кг • Токсичні – ДL 50 до 50 - 200 мг/кг • Середньої токсичності – ДL 50 до 200 -1000 мг/кг • Малотоксичні - – ДL 50 більше 1000 мг/кг. КЛАСИФІКАЦІЯ ПЕСТИЦИДІВ ЗА ХІМІЧНОЮ СТІЙКІСТЮ: • Дуже стійкі (період розпаду понад 2 роки). • Стійкі, з періодом розпаду 0, 5 -1 рік. • Помірно стійкі (1 -6 місяців). • Малостійкі (1 місяць). 12
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЕСТИЦИДІВ, ЇХ ТОКСИЧНА ДІЯ, ОСОБЛИВОСТІ ІЗОЛЮВАННЯ, ВИЯВЛЕННЯ, КІЛЬКІСНОГО ВИЗНАЧЕННЯ. А) ХЛОРОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ (ХОС) Класифікація ХОС: а) група дихлордифенілтрихлорметилметану ДДТ Метохсихлор 13
Фізико-хімічні властивості. ХОС - тверді речовини, які нерозчинні у воді, добре - в органічних розчинниках, леткі, дуже стійкі сполуки. Шляхи надходження в організм: пероральний, трансдермальний, інгаляційний, плацентарний. Розподіл в організмі. ХОС накопичуються переважно в жировій тканині, створюючи в них “депо” пестицидів. Токсична дія. Політропні отрути. Уражають нервову систему, гептахлор – канцероген, пригнічує кровотворну систему, проявляє місцеву подразнюючу дію, алерген. Механізм токсичного дії: пригнічення ферментних систем організму. Відбувається ушкодження мембран клітин внаслідок пероксидного окиснення ліпідів, порушення обмінних процесів. Виділення: із сечею, калом, грудним молоком. Летальна доза ХОС коливається від 5 до 60 г. 14
Б) ФОСФОРОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ (ФОС): Назва Формула Похідні кислоти Хлорофос Фосфонової Параоксон Фосфатної Метафос Тіофосфатної Карбофос Дитіофосфатної Октаметил Пірофосфат ної 15
Фізико-хімічні властивості. Більшість ФОС при кімнатній температурі рідкі речовини, в'язкої консистенції, жовтуватого кольору, добре розчиняються в органічних розчинниках, погано - у воді, леткі. Неочищені препарати мають сильний запах часнику. Деякі речовини бувають кристалічними і можуть розчинятися у воді, наприклад хлорофос. Шляхи надходження в організм. В організм ФОС попадають через рот (головний шлях), органи дихання, шкіру, слизові оболонки. Розподіл: печінка, нирки, мозок, легені. Найбільша кількість - у печінці і нирках. ФОС швидко руйнуються і виводяться з організму, не створюючи “депо”, як ХОС. Виділення: виводяться легенями (20 -25 %), із сечею (30 %), частково з калом, із грудним молоком, продукти їх метаболізму із сечею. Токсична дія. Всі ФОС у більшому або меншому ступені інгібують фермент холінестеразу. 16
РТУТЬОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ (РОС) Володіють вираженим антисептичними властивостями. Етилмеркурхлорид (С 2 Н 5 Нg. Cl) – це біла кристалічна речовина зі специфічним запахом, погано розчинна у воді, добре в гарячому етанолі, ацетоні і 10 % розчині натрій гідроксиду, летка речовина. Шляхи надходження: інгаляційний, пероральний, перкутальний. Токсична дія: Уражає ЦНС, ШКТ, нирки, ССС. РОС володіють вираженою ембріотоксичною і мутагенною дією. Механізм токсичної дії: РОС взаємодіють із сульфгідрильними групами ферментів. Виведення: відбувається дуже повільно, головним чином нирками і з каловими масами. Здатні частково всмоктуватися назад у кров із травного каналу. РОС належать до високотоксичних отрут (летальна доза 0, 2 -0, 4 г). Симптоми отруєння: нудота, біль при ковтанні, металевий смак у роті, біль в животі. У важких випадках проноси, шлункові й кишкові кровотечі. При інгаляційному отруєнні гранозаном - збудженість, безсоння, дратівливість. При потраплянні на шкіру з'являються виразки, запальний інфільтрат. 17
Фізико-хімічні властивості - карбарил - біла кристалічна речовина, малорозчинна у воді, добре розчиняється у більшості органічних розчинників. При кімнатній температурі стійкий до дії кисню повітря і світла, у лужному середовищі швидко гідролізується: 18
ПОХІДНІ КАРБАМІНОВОЇ КИСЛОТИ Фізико-хімічні властивості - карбарил - біла кристалічна речовина, малорозчинна у воді, добре розчиняється у більшості органічних розчинників. При кімнатній температурі стійкий до дії кисню повітря і світла, у лужному середовищі швидко гідролізується Шляхи надходження: перорально, перкутально Поводження карбарилу в організмі. Карбарил швидко всмоктується в шлунку. Через 5 хв після надходження до шлунка він з’являється у крові, а через 30 хв спостерігається максимальне накопичення його в органах. Через 2 -3 доби після потрапляння до організму карбарил у біологічному матеріалі не виявляється. 19
ПОХІДНІ ХРИЗАНТЕМОВОЇ КИСЛОТИ - ПІРЕТРОЇДИ Ромашка далматська Tanacetum (Chrysanthemum) cinerariifolium 20
Фізико-хімічні властивості. Піретроїди — тверді речовини, добре розчиняються в органічних розчинниках — ацетоні, хлороформі, гексані, бензолі та ін. Препарати піретроїдів не розчинні у воді. Шляхи находження: перорально, інгаляційно. Розподіл і виведення: При введенні до організму тварин піретроїди надходять до жирових відкладень і мозку. З жирових тканин вони виводяться протягом 3 -4 тижнів, а з мозку — значно швидше. Чим більш отруйний препарат, тим швидше він виводиться з організму тварин. Метаболізм. Головним метаболітом майже усіх синтетичних піретроїдів третього покоління є м-феноксибензиловий спирт та мфеноксибензойна кислота. Механізм токсичної дії: вивчено недостатньо. 21
Головні причини гострих отруєнь пестицидами: - неправильне зберігання; - використання в завищених концентраціях; - помилкове використання з метою самолікування шкірних захворювань (вошивість, короста); - випадкове приймання всередину; - використання з метою самогубства. 22
ГЕНЕТИЧНО МОДИФІКОВАНІ ОРГАНІЗМИ 23
ЗАКОН УКРАЇНИ Про державну систему біобезпеки при створенні випробуванні, транспортуванні та використанні генетично-модифікованих організмів Прийнятий ВР 31. 05. 07 Підписаний Президентом України 26. 07 ГЕНЕТИЧНО-МОДИФІКОВАНИЙ ОРГАНІЗМ (ГМО) – будь-який організм, у якому генетичний матеріал був змінений за допомогою штучних прийомів переносу генів, які не відбуваються у природних умовах (метод рекомбінантних ДНК, мікроін’єкції, злиття клітин) 24
ГЕННА ІНЖЕНЕРІЯ (молекулярне клонування або технологія рекомбінантних ДНК) – сукупність експериментальних процедур, що дозволяють переносити генетичний матеріал (ДНК) з одного організма в інший 25
ХРОНОЛОГІЯ ГЕНЕТИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ 1972 – створено перший ГМО (бактерія, яка несла гени лямбда фага Escherichia coli і віруса мавпи SV 40) (Поль Берг (Стендфортський Університет, США) 1978 – перше промислове отримання білкового продукта – людський інсулін за допомогою E, coli (фірма Genetech) 1981 – отримано перший патент США на створення ГМО супербацили, яка несла плазміди, що зобумовлювали деградацію камфари, октана, саліцилата і нафталіна (для ліквідації нафтових забруднень), (Чакрабарті) 1983 – успішна трансформація рослин за допомогою Ті плазмід – отримання ГМР (генетично-модифікованих рослин), 1988 – патент США на лінію мишей з підвищеною частотою виникнення пухлин, отриману генно-інженерними методами, 1990 – в США затверджено план випробувань генної терапії з використанням соматичних клітин людини 1996 – масове (комерційне) вирощування ГМР 1997 - вперше клоновано ссавця з диференційованої соматичної клітини (вівця Доллі) 20011 – ГМР промислово вирощували на площі 160 млн га 26
МОЛЕКУЛЯРНЕ КЛОНУВАННЯ 1. виділення ДНК з організму - донора гену; 2. розщеплення донорної ДНК за допомогою рестрикційних ендонуклеаз 3. розщеплення цими ж рестиктазами вектора для клонування 4. зшивання фрагментів ДНК за допомогою фермента ДНК-лігази фага Т 4 з утворенням рекомбінантної молекули 5. трансформація зшитими молекулами клітин господаря; ампліфікація рекомбінантної ДНК в трансформованих клітинах 6. ідентифікація та відбір клітин, що несуть рекомбінантну ДНК 7. отримання білкового продукту, синтезованого трансформованими клітинами, що служить підтвердженням клонування гена 27
ДЕЯКІ РЕКОМБІНАНТНІ БІЛКИ, ЩО МАЮТЬ ДОЗВІЛ ДЕПАРТАМЕНТУ ПО КОНТРОЛЮ ЗА ЯКІСТЮ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ, МЕДИКАМЕНТІВ І КОСМЕТИЧНИХ ЗАСОБІВ (США) НА ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ЛІКУВАННЯ ЗАХВОРЮВАНЬ ЛЮДИНИ БІЛОК Антигемофільний фактор Глюкоцереброзидаза Гормон росту ДНКаза I Інсулін Интерлейкін-2 ІФα 2 а (інтерферон) ФІРМА Milex, Baxter Healthcare, Genetics Institute Genzyme Genentech Eli Lilly Chiron Hoffmann-La Roche ІФα 2 b Schering-Plough ІФαn 3 Interferon Sciences Berlex Laboratories and Chiron Genentech Eli Lilly ІФβ 1 b ІФγ 1 b Соматотропін Тканинний активатор плазміногена Еритропоетін Genentech Amgen and Ortho Biotech ЗАХВОРЮВАННЯ Гемофілія А Хвороба Гоше Дефіцит гормону росту в дітей Муковісцидоз Цукровий діабет Рак нирки Волосиста лейкоплакія, саркома Капоші Волосиста лейкоплакія, гостра кондилома, саркома Капоші, гепатити В и С Гостра кондилома Рецидивуючий розсіяний склероз Хронічний гранулематоз Дефіцит гормону росту Гострий інфаркт міокарда, гостра велика емболія легеневої артерії 28 Анемія, захворювання нирок
ПЛОЩА ПІД ГМ РОСЛИНАМИ В СВІТІ (млн га) Всього Картопля Цукровий буряк Ріпак Бавовник Кукурудза Соя Рік 1996 0, 3 0, 8 0, 1 - <0, 1 1, 7 1997 5, 1 3, 2 1, 4 1, 2 - <0, 1 11, 0 1998 14, 5 8, 3 2, 5 2, 4 - <0, 1 27, 8 1999 21, 6 11, 1 3, 7 3, 4 - <0, 1 39, 9 2000 25, 8 10, 3 5, 3 2, 8 - <0, 1 44, 2 2001 33, 3 9, 8 6, 8 2, 7 - <0, 1 52, 6 2002 36, 5 12, 4 6, 8 3, 0 - - 58, 7 2003 41, 4 15, 5 7, 2 3, 6 - - 67, 7 2004 48, 4 19, 3 9, 0 4, 3 - - 81, 0 2005 Площа під ГМР в 2011 р. у світі – 160 мільйонів га 0, 5 54, 4 21, 2 9, 8 4, 6 - - 90, 0 2006 58, 6 25, 2 13, 4 4, 8 - - 102, 0 2009 69 42 16 6, 4 0, 5 - 134, 0 2010 73, 3 46, 3 20, 9 7, 0 0, 5 148, 0 2011 75, 4 51, 0 24, 7 8, 2 0, 5 160, 0 29
Площа під ГМ рослинами у різних країнах в 2011 р. (James, 2012) Країна Площа, млн. га 1 США 69, 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2025 26 27 28, 29 Бразилія Аргентина Індія Канада Китай Парагвай Пакистан Південна Африка Уругвай Болівія Австралія Філіппіни М`янма Буркіна Фасо Буркіна Мексика Іспанія Колумбія Чилі Гондурас, Португалія, Польща, Гондурас, Португалія, Єгипет, Словаччина, Румунія Чеська Республіка Коста Ріка Швеція, Німеччина ГМ культура 30, 3 23, 7 10, 6 10, 4 3, 9 2, 8 2, 6 2, 3 1, 3 0, 9 0, 7 0, 6 0, 3 0, 2 0, 1 <0, 1 По <0, 1 Кукурудза, соя, бавовник, ріпак, цукровий буряк, люцерна, папайя, цуккіні Соя, кукурудза, бавовник Бавовник Ріпак, кукурудза, соя, цукровий буряк Бавовник, папайя, тополя, томати, солодкий перець Соя Бавовник Кукурудза, соя, бавовник, Соя, кукурудза Соя, ріпак Кукурудза Бавовник, соя Кукурудза Бавовник Кукурудза, соя, ріпак Кукурудза <0, 1 По <0, 1 Кукурудза, картопля Бавовник, соя Картопля 30
ПЛОЩА ПІД ГМ РОСЛИНАМИ В 2011 р. Культура Соя Загальна площа, млн га 100 ГМ сорти, млн га 75, 4 (75%) Кукурудза 159 51 (32%) Бавовник Ріпак 30 31 24, 7 (82%) 8, 2 (26%) В 2011 р. США – 43% від всієї площі під ГМ рослинми. Всього – в 29 країнах світу (+, цуккіні, папайя, люцерна (США), томати, перець, петунія, тополя (Китай Гербіцид-стійкий ГМ цукровий буряк – з 2008 р. , в 2009 - в США (95% площі) і Канаді (96%), з 2011 – в США 85% В Європі ГМО вирощували в 2011 р у 8 країнах (114, 49 тис га) (у Франції і Німеччині в 2009 введено заборону на вирощування Btкукурудзи): в Іспанії, Португалії, Чехії, Словаччині, Румунії, Польщі – ГМ кукурудза (Вt- кукурудза, стійка до кукурудзяного стеблового метелика) 31 В Німеччині, Швеції, Чехії – ГМ картопля Amflora (17 га)
ОЗНАКИ, ЩО МОДИФІКУЮТЬСЯ У ТРАНСГЕННИХ РОСЛИН ●стійкість до гербіцидів - гліфосату (Roundup), глюфосінату амонію (Liberty) (59% площ ГМР в 2011 р. соя, кукурудза, ріпак бавовник, цукровий буряк, люцерна); ● стійкість до гербіцидів + стійкість до комах (26%) ● стійкість до комах (15%); ● стійкість до вірусів (<0, 1%); ● стійкість до грибних і бактеріальних хвороб , нематод; • стиглість плодів; ● зміна забарвлення квіток; ● зміна харчової цінності рослин; ● зміна смаку і зовнішнього виду плодів, ● рослини як біореактори (синтез антитіл, вакцин, медичних препаратів, полімерів) ● трансгенні дерева зі швидким накопиченням деревини (паливо); ● трансгенні дерева з пониженою кількістю лігніну для виробництва паперу ● біоремедіація забрудненого грунту 32
ОСНОВНІ МЕТОДИ ПЕРЕНОСУ ГЕНІВ В РОСЛИНИ 1) трансформація з використанням векторів на основі Ті-плазміди з Agrobacterium tumefaciens (Ti – tumorinducing plasmid) T-ДНК (transferred DNA) – вбудовується в хромосомну ДНК рослини 2) Бомбардування мікрочастинками (біолістика), Золоті або вольфрамові частинки діаметром 0, 4– 1, 2 мкм покривають ДНК і “вистрелюють” ними зі спеціальної “рушниці”, Частинки розганяються до швидкості 300– 600 м/с і пробивають клітинну стінку і мембрани рослинної клітини, 33
ПОКОЛІННЯ ТРАНСГЕННИХ РОСЛИН 1 покоління – стійкість до комах та гербіцидів (підвищення урожайності) – зараз масово вирощуються 2 покоління – змінена харчова цінність (сорти ріпаку зі зміненим жирнокислотним складом, соя, збагачена омега-3 жирними кислотами ), стійкість до дії кліматичних факторів, засолення ґрунтів, продовжений термін зберігання, відсутність алергенів (засухостійка кукурудза (2013 р. ) Золотий рис (2013 р. ) Трансгенні дерева зі швидким накопиченнам древесини (топливо) Трансгенні дерева з пониженою кількістю лігніну для виробництва паперу 3 покоління (з 2015 р. ) – зміна архітектури рослин (низькорослість), зміна часу цвітіння, плодоношення, підвищення ефективності фотосинтезу (ознак з більш складним генетичним контролем). 34
ОСНОВНІ ПОБОЮВАННЯ, ПОВ’ЯЗАНІ З ТРАНСГЕННИМИ РОСЛИНАМИ ● чужинні гени будуть передаватись в нетрансгенні рослини та диким родичам за рахунок трансгенного пилку ● трансгенні рослини, створені для ушкодження тільки шкідливих комах, можуть вбивати і нешкідливих; ● трансгенні рослини можуть алергенними і токсичними виявитись Маркерні гени – гени стійкості до антибіотиків 35
• Агрономічні ризики чужинні гени ГМР будуть передаватись в нетрансгенні рослини за рахунок трансгенного пилку (ізоляційні відстані, введення трансгена в пластидну ДНК, введення генів стерильності пилку) • Формування стійкості до гербіцидів у бур’янів (в США уже 13 видів бур`янів виробили стійкість до гліфосату, ); • Формування резистентності у комах-шкідників буферні зони не. ГМ рослин біля посівів ГМР; введення генів двох токсинів одночасно (резистентність діабротики до токсина Cry 3 Bb 1 зафіксована в США в штатах Іллінойс, Айова, Мінесота, Небраска, Півд. Дакота; Перша наук. публікація про формування резистентності – в 2011 р. рекоменд Монсанто сівозміна, обробка інсектицидами? !) Неконтрольоване розповсюдження ГМР (ріпак в США, Північна Дакота) Соціальні ризики Монополія на ГМ сорти, втрата власної селекції вартість винаходу, розробки, та авторизації нової ГМР – 135 млн дол США в 2006 р. насіння трансгенної сої, кукурудзи, бавовнику і ріпаку фірми Монсанто висівалось на більше ніж 90% світових площ під ГМ культурами Висока вартість насіння 36
Дякую за увагу!!! 37
Скачать презентацию Органічне сільськогосподарське виробництво Загальні положення Органічне аграрне
02 Орган_ка Загальне.ppt