Биотехнологии на страже урожая

Муниципальное  бюджетное образовательное учреждение

Мучкапская средняя общеобразовательная школа

Шадрина Дарья, учащаяся 6В класса

Научно-исследовательский проект

« Биотехнологии на страже урожая»

          Номинация: Агропромышленные и биотехнологии

Научный руководитель: Румянцева Зинаида Алексеевна, старший методист МБОУ  МСШ

Мучкап 2019 год

Биотехнологии на страже урожая

1.Введение  

         Охрана природы и рациональное использование ее ресурсов — одна из важных проблем современности, от правильного решения которой во многом зависит развитие экономики, безопасность жизнедеятельности и сохранение окружающей среды в экологически чистом состоянии.

2.Актуальность проблемы

         С давних времен человек ведет борьбу с вредителями сельского хозяйства и переносчиками различных заболеваний.

         В середине этого века, когда в широких масштабах начали применять химические вещества, казалось, что окончательная победа над нашими извечными врагами уже близка.

        Однако химикаты убивали не только вредных, но и полезных насекомых, отравляли птиц, животных. В окружающей среде пестициды распространяются через воздух, воду, растения, животных, а также людьми, которые с ними работают. 

         Усилия специалистов в области Защиты растений — отрасли сельскохозяйственной науки, разрабатывающей методы и приемы борьбы с болезнями, вредителями и сорняками культурных растений — пока не дают желаемых результатов.

          Значительная часть урожая сельскохозяйственных растений — около 30% — продолжает гибнуть  от вредителей и болезней.

          В связи с этим возникла острая необходимость в поиске  принципиально новых подходов к решению чрезвычайно актуальной проблемы защиты растений.

3.Цель и задачи исследования:

Целью моего исследования стал поиск ответа на вопрос: «Как получить наибольший результат от природы, не загрязняя ее и не нарушая естественных процессов, протекающих в ней».

Задача  исследования:

• 1.Познакомиться с историей борьбы человека с вредителями сельскохозяйственных культур;
• 2.Расширить собственный      кругозор в понимании природы физических явлений;
• 3.Получить ответ на вопрос: химические средства борьбы с вредителями: польза или вред?
• 4.Провести социологический  опрос учащихся : что им известно о средствах борьбы с вредителями растений?
• 5.Вызвать интерес у учащихся к получению новых  знаний по данной проблеме;
• 5.Получить ответ на вопрос о практическом применении полученных знаний.

 4.Объект и предмет исследования

Объект моего исследования : окружающая среда: растения

Предмет исследования: биологические и биохимические методы защиты растений от вредителей:  польза или вред?

5.Гипотеза исследования

Человечество в будущем откажется от химических средств защиты растений, отдав предпочтение биологическим и биохимическим методам, тем самым не будет приносить вред окружающей среде  и человеку.

6.Практическая значимость

• Выяснить способы биологических методов борьбы  с вредителями на приусадебном участке, составить памятку для родителей.
• В МБОУ МСШ организовать выставку, рассказывающую о полезных животных и насекомых, уничтожающих вредителей растений

« Санитары природы».

• Выступить на научно-практической конференции в школе с целью передачи  накопленных мною в ходе исследования знаний о средствах борьбы с вредителями.

7.Исходные материалы и приемы, примененные в работе

• Изучение литературных источников, в том числе интернет-ресурсов;
• аналитический обзор литературы;
• обобщение и систематизация полученной информации;
• обработка полученных данных;
• социологический опрос;
• наблюдение.

8.Сроки проведения исследования

Сентябрь 2018-январь 2019 год

9.Содержание исследовательской работы

9.1.История борьбы с вредителями растений

Вред, приносимый растениям болезнями и вредителями, был известен человеку ещё в глубокой древности. Так, в ассирийских клинописях и египетских фресках (3-е тыс. до н. э.) упоминается об опустошительных налётах пустынной саранчи.

    Первые успешные опыты использования полезных насекомых были осуществлены в Китае (применение хищных муравьев против гусениц и др. вредителей).          

9.2.Достижения науки в борьбе с вредителями растений

         Научный прогресс XXI века коснулся  сельского хозяйства.

Создание в середине XX столетия мощной промышленности по производству разнообразных пестицидов вселяло уверенность в том, что проблема защиты растений будет наконец-то решена.

9.3. Какие же существуют сегодня методы борьбы с вредителями растений?

Агротехнический метод - это применение научно-обоснованных способов обработки почвы, внесения удобрений, подготовки посевного материала, выбор устойчивых к болезням и вредителям сортов растений.

Химический метод-это применение пестицидов против вредителей и болезней.

Биологический метод-это применение против вредителей, болезней и сорной растительности их естественных врагов и бактериальных препаратов.

         Ни один пестицид не справляется с подавлением численности тли так успешно, как божья коровка.

 В России  обитают около 100 видов божьей коровки. Очень полезен и самый обычный вид божьей коровки: семиточечная божья коровка. Насекомые достаточно прожорливы: за одни сутки личинка божьей коровки съедает до 70, а взрослые - до 200 тлей. Кроме семиточечной коровки в саду могут поселиться более 20 видов коровок. Коровки, откладывая яйца, прикрепляют их в местах скопления сосущих насекомых, и вышедшие личинки сразу же набрасываются на добычу.

Механический метод-сбор вредителей вручную

Интегрированный – с использованием различных вышеприведенных

методов.

9.4. Давайте подумаем, какие на ваш взляд, методы могут принести вред окружающей среде?

Конечно, в первую очередь пестициды, потому что они убивают не вредителей, но и полезных насекомых и животных.

9.5. Пестициды, их польза и вред

          Давайте разберемся, что же это такое пестициды и каково их влияние на человека?

         Термин « пестициды» имеет латинское происхождение, который дословно обозначает: «pest» — вредить, «cide» — сокращать. Каждый приблизительно знает, что такое ядохимикаты, и явно ассоциирует их действие с вредом для организма.

9.6.Виды пестицидов

         Существует достаточно много видов ядохимикатов. Если разделять их по назначению, основные из них таковы:

• акарициды (против клещей);
• бактерициды (уничтожение бактерий-вредителей);
• гербициды (против сорняков);
• инсектициды (уничтожение насекомых);

Чем же заменить пестициды?

И здесь на помощь человеку приходит наука «Биотехнология».

9.7.Биотехнология –наука будущего

         Что же такое « Биотехнологии?»

   В традиционном, классическом смысле биотехнологию можно определить как науку о методах и технологиях производства, транспортировки, хранения и переработки сельскохозяйственной и другой продукции с использованием природных и селекционных  растений, животных и микроорганизмов, в естественных и искусственных условиях.

9.8. Микроорганизмы-основа биотехнологий

         Микроорганизмы стали основой для производства целого ряда полезных продуктов (органических кислот,  ферментов, витаминов, антибиотиков ).

9.9.История развития биотехнологий

         Биотехнология как наука возникла в 1950-х гг. и в настоящее время является одним из приоритетных научных направлений. Именно с достижениями в области биотехнологии связывают не только повышение благосостояния человечества в будущем, но и увеличение продолжительности жизни людей.

9.10. История развития биотехнологии как науки

1 этап - зарождение биотехнологии с древних времен до конца XVIII в. Археологические раскопки показывают, что ряд биотехнологических процессов зародились в древности. На территории древнейших очагов в Месопотамии, Египте сохранились остатки пекарен, пивоваренных заводов, сооруженных 4-6 тысячелетий назад. В Древней Греции и Риме широкое распространение получили виноделие и изготовление сыра. В основе пивоварения и виноделия лежит деятельность дрожжевых грибков, сыроделия - молочнокислых бактерий.

Таким образом, наши предки в течение тысячелетий успешно использовали биотехнологии для сохранения и улучшения вкуса пищи, производства спиртных напитков, изготовления одежды. Зарождение биотехнологии тесно связано с сельским хозяйством, переработкой растениеводческой и животноводческой продукции.

      2 этап (XIX - первая половина XX в.) - становление биотехнологии как науки. Благодаря трудам JIуи Пастера в конце XIX в. были созданы условия для дальнейшего развития  биотехнологии.

       Пастер установил, что микроорганизмы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды.

      Этот этап связан с началом бурного развития биологических наук: генетики, микробиологии, вирусологии, цитологии, физиологии, эмбриологии.

        В России И.И.Мечников ( 1879 год) использовал гриб, возбудитель зеленой мускардины, против хлебного жука и свекловичного долгоносика.

В СССР в 1962 был создан препарат энтобактерин (порошок серого цвета, который применяется в виде суспензии для опрыскивания плодовых в борьбе с грызущими вредителями). Известно более 50 видов насекомых, против которых он эффективен; его применяют, например, в борьбе с яблонной молью, боярыщницей, капустной молью, американской белой бабочкой. Однако, нужно помнить, что и биологические препараты в высокой концентрации могут нанести вред, а некоторые вещества даже и в минимальном объеме могут оказаться смертельно опасными.

В 1929 году британский ученый Александр Флеминг открыл антибиотик пенициллин,( плесневый грибок пеницилл).

В конце 40-х годов XX века, с организацией  крупномасштабного  производства  антибиотиков  стала развиваться микробиологическая промышленность.

Антибиотики нашли широкое применение не только в медицине, но и в сельском хозяйстве для лечения животных и растений, в качестве биодобавок в корма.

3 этап (с середины 70-х годов XX века) - ознаменовался развитием биотехнологии в различных направлениях с помощью методов генной и клеточной инженерии. Формальной датой рождения современной биотехнологии считается 1972г., когда была создана первая ДНК, путем встраивания в нее чужеродных генов.

       Биотехнология сегодня использует генно-инженерные и клеточные методы и технологии с целью получения растений с заранее заданными свойствами, устойчивыми к болезням и вредителям, так называемые гибриды.

     Известен случай: в 1845-1847 гг. урожай картофеля в Ирландии был уничтожен эпидемией фитофторорза (грибковой инфекции). Почти миллион человек умерли от голода и столько же эмигрировало, чтобы избежать подобной участи. Теперь такие несчастья исключены, в основном благодаря выращиванию устойчивых сортов. Не будет преувеличением сказать, что урожаям кукурузы, пшеницы и других зерновых культур мир во многом обязан трудной работе генетиков растений по селекции и выведению устойчивых разновидностей культур.

10. Заключение

В ходе исследовательской работы я узнала историю борьбы человечества с вредителями растений и культур, о средствах борьбы, существующих сегодня в агропромышленном комплексе, их пользе и вреде, о современной науке, биотехнологии, за которой –будущее!

Спасибо за внимание!