Комплекс интегрированных уроков по теме "Антропогенное воздействие на биосферу"

Интегрированный урок (биология, химия) «Химизация животноводства»

(11 класс Антропогенное воздействие на биосферу)

Обобщающая лекция

Цель: показать роль химии в повышении качества кормов и продуктивности животных.

План лекции.

1. Использование химических консервантов и стабилизаторов кормов.
2. Использование кормовых дрожжей и микробиологического белка и их влияние на продуктивность животных.
3. Использование мочевины и других кормовых добавок в животноводстве.
4. Применение стимуляторов роста в животноводстве.
5. Рефлексия.
6. Вывод.
7. Домашнее задание.

План лекции записывается на доске. Каждый пункт плана указывает на одно из основных направлений химизации животноводства.
Основные положения лекции и наиболее красноречивые цифры учащиеся записывают в тетрадь.

1. Использование химических консервантов и стабилизаторов кормов

Раскрывая первый пункт плана, необходимо подчеркнуть, что для создания прочной кормовой базы важно не только увеличить заготовку кормов, но и улучшить их качество, снизить потери при уборке и хранении. Одной из форм заготовки зелёных кормов – их химическое консервирование. Химическое консервирование обеспечивает хорошую сохранность питательных веществ, подавляет развитие гнилостных и маслянокислых бактерий, предотвращает нежелательные ферментативные процессы.
В качестве консервантов используют пропионовую и бензойную кислоты, пиросульфат и гидросульфат натрия, консервант низкомолекулярных кислот, мочевину, аммиак. Химические добавки при силосовании трав, кукурузы, подсолнечника, бобово-злаковых смесей повышают качество корма и значительно сокращают потери питательных веществ.

2. Использование кормовых дрожжей и микробиологического белка и их влияние на продуктивность животных

Раскрывая второе направление химизации животноводства, необходимо остановиться на том, что для повышения содержания перевариваемого протеина в рационах питания скота и птицы используют кормовые дрожжи, белки микробиологического происхождения. Так при применении 1 тонны кормовых дрожжей в рационе питания птицы можно получить дополнительно 2 тонны мяса или 35 тыс. яиц.
В качестве сырья для промышленного производства микробиологического белка применяют отходы переработки нефти и древесины, природный газ. Подсчитано, что использование всего 2 % мировой добычи нефти для микробиологического синтеза белка может удовлетворить потребность 2 млрд. человек в белковой пище, 100 тыс. тонн белка полученного таким способом заменяют корма с 2 млн. гектаров пастбищ или 60 тыс. гектаров соевых полей. В тоже время необходимо помнить, что производство кормового белка должно быть экологически чистым, основанном на безопасной для здоровья людей технологии.
При составлении пищевых рационов для откорма животных более безопасно в экологическом плане вводить в растительную пищу незаменимые аминокислоты, которые получают ферментативным путём или полным синтезом. Так, добавка 0,4 % лизина к пшеничной муке повышает её биологическую ценность не менее чем на 50 %. В птицеводстве и свиноводстве в качестве источника белка выбрана соевая мука, обогащённая метионином, налажено промышленное производство кормового концентрата лизина. Включение 40 г. этого концентрата (2,5 г. в пересчёте на чистый лизин) в рацион двухмесячных поросят обеспечивает прирост живой массы на 15, 6 %, а затраты кормов на единицу прироста уменьшаются при этом на 15 %.

3. Использование мочевины и других кормовых добавок в животноводстве

Переходы к рассмотрению третьего направления химизации животноводства, необходимо отметить, что в экологическом отношении безопаснее недостаток протеина в рационе питания животных восполнять не с помощью белково-витаминных концентратов, а за счёт мочевины, гидрокарбоната аммония и других аммониевых солей, органических и минеральных кислот.
Введение в рацион питания животных мочевины позволяет экономить от 20 до35 % кормового белка. По качеству перевариваемого азота 1 г. мочевины заменяет 2,6 г. протеина корма. Телятам старше 5 месяцев в сутки дают по 40–50 г. мочевины, крупному рогатому скоту при откорме – по 50–90 г. Единица затрат, израсходованная на приобретение мочевины, приносит дополнительно животноводческую продукцию, стоимость которой в 8 раз больше.
Полноценность рационов питания сельскохозяйственных животных определяют по сбалансированности содержания минеральных веществ, витаминов и других биологически активных веществ. Всего в организме животных обнаружено более 80 химических элементов, но изучено пока значение лишь 1/3 из них. Минеральные вещества входят в состав всех органов животных и выполняют в них те или иные специфические функции (регулируют осмотическое давление крови и других жидкостей организма, поддерживают кислотно-щелочной баланс, макро- и микроэлементы обеспечивают оптимальные условия биохимических реакций, функционирование ферментов и гормонов, распад и синтез органических соединений, которые активно содействуют процессам расщепления, всасывания и усвоения питательных веществ, обезвреживания и выведения из организма продуктов распада). Например, важнейший биогенный элемент – фосфор. Фосфор входит в состав молекул белков, нуклеиновых кислот и других веществ без которых невозможна жизнь. Содержание фосфора в теле животного (в перерасчёте не Р2О5) достигает 1 %. Фосфор вместе с кальцием составляет основу костной ткани, играют очень важную роль в обменных процессах. Эти два элемента входят в состав 65 – 70 % всех минеральных веществ в организме. Поэтому для нормального роста и развития животные нуждаются в кормовых фосфатах. Включение их в рацион питания коров увеличивает надои молока на 5 –10 %. Для восполнения дефицита фосфора в качестве кормовых добавок используются также динатрийфосфат, диаммонийфосфат и фосфат мочевины, преципитат обезвоженного фосфата. Вместе с тем избыток фосфора в питательном рационе затрудняет всасывание и усвоение организмом животного солей магния. Важную роль играют и другие минеральные вещества, содержащие необходимые элементы. Так, железо, медь, марганец, кобальт и кальций участвуют в синтезе гемоглобина, сера – в синтезе белка, йод – составная часть гормона щитовидной железы, хлор входит в состав соляной кислоты, входящей в желудочного сока, многим животным необходима поваренная соль как источник натрия и хлора. Недостаток в рационе питания животных тех или иных макро- и микроэлементов тормозит их рост и развитие, ухудшает воспроизводительную функцию, вызывает различные заболевания. У стельных коров при недостатке минеральных веществ, необходимых для формирования костяка плода, эти вещества изымаются из материнского организма, приводя к рассасыванию последних позвонков хвоста, а иногда и последних рёбер. При сильной степени деминерализации у стельных коров расшатываются и даже выпадают зубы.

4. Применение стимуляторов роста в животноводстве

Для ускорения откорма скота и птицы, повышения их плодовитости и улучшения качества продукции в последнее время всё более широкое применение находят биостимуляторы, витамины, гормоны, ферменты, антибиотики и тканевые препараты. Сейчас в животноводстве используют более 30 различных витаминов, и в первую очередь А, В, С, Д, Е. Особенно в них нуждаются стельные коровы, так как недостаток витаминов замедляет протекание биохимических реакций в организме как матери, так и плода. Применение витаминов и других стимуляторов роста обеспечивает увеличение суточных привесов крупного рогатого скота, овец, свиней и цыплят на 10 – 15 % при уменьшении расхода кормов на 0,5 – 2,5 кормовые единицы. Себестоимость 1 ц. мяса снижается на 5 – 15 %. На 3 – 8 % сокращаются заболеваемость молодняка. Чаще всего биологически активные вещества даются в виде смеси микроэлементов, витаминов, ферментных препаратов, антибиотиков. Так же огромное значение имеют стимуляторы роста животных – вещества, которые управляют протекающими в организме процессами синтеза и распада. Стимуляторы роста, применяемые в животноводстве, можно разделить на гормональные и негормональные. Среди первых отдают предпочтение природным, менее опасным. А фитоэстрогены, содержащиеся в зелёных растениях потребляются животными летом и без контроля человека. Их использование не может принести вреда, так как это проверено тысячелетней практикой. Негормональные стимуляторы роста находят всё большее применение, однако сейчас, учитывая рекомендации медиков, их использование, особенно антибиотиков, стараются ограничить. Но совсем отказываться от них не стоит, поскольку абсолютно безвредных веществ в природе нет, взять хотя бы тот же сахар или соль – всё зависит от дозы. Первый гормоном роста был создан в 1936 – 38 гг. – сыворотка жеребых кобыл (ЖК). В последствии появились и синтетические гормоны: диэтилстильбэстрол – ДЭС – ускоритель роста, но выяснилось, что он вызывает рак шейки матки у женщин. От него отказались, да и к остальным стали относиться настороженно. Сейчас отдают предпочтение белковым гормонам, например, таким, как соматотропные (СТГ), действие которых оказывается вне конкуренции. Но главное преимущество СТГ в том, что они не накапливаются в организме, так как очень быстро распадаются до пептидов и аминокислот – абсолютно безвредных и легкоусвояемых организмом. К сожалению, пока СТГ можно получить только одним способом – выделить из гипофиза животных. А это чрезвычайно дорого.

5. Рефлексия

1. Каким образом можно улучшить качество заготавливаемых кормов?
2. Как можно снизить потери при заготовке и хранении кормов?
3. Как можно повысить содержание перевариваемого протеина в рационах питания скота и птицы?
4. Каковы технологии производства экологически чистого кормового белка?
5. Как определяют полноценность рационов питания сельскохозяйственных животных?
6. Каково значение минеральных веществ, входящих в состав всех органов животных?
7. Что необходимо делать для ускорения откорма скота и птицы, повышения их плодовитости и улучшения качества продукции?
8. Дайте сравнительную характеристику стимуляторам роста животных гормонального и негормонального происхождения.

6. Вывод

Таким образом, проанализировав основные направления химизации животноводства, можно сделать вывод, что роль химии в повышении качества кормов и продуктивности животных очень велика, так как с одной стороны (с постоянным ростом населения) необходимо неуклонно повышать производство мяса, яиц, молока, с другой стороны данная продукция должна быть экологически чистой, на наносить вреда здоровью человека.

7. Домашнее задание

Поисково-творческие задания – (подготовить сообщения)

1. Как повысить продуктивность крупнорогатого скота, используя знания химии?
2. Каким образом можно повысить продуктивность экологически чистого куриного мяса?

Интегрированный урок (биология, химия, физика) «Интегрированная борьба с вредителями сельскохозяйственных культур»

(11 класс Антропогенное воздействие на биосферу)

Семинар 2 часа.

Цель: показать положительные и отрицательные сторона разных методов борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Оборудование: таблицы, коллекции пестицидов, коллекции семян, гербарные экземпляры сортов культурных растений, сухие и влажные биологические препараты вредителей растений и животных, вещества, применяемые для борьбы с ними.

План семинара.

1. Последствия применения пестицидов.
2. Влияние физико-химических процессов на распространение пестицидов.
3. Методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.
4. Рефлексия.
5. Вывод.
6. Домашнее задание.

1. Последствия применения пестицидов

На доске записаны основные отрицательные последствия применения пестицидов в сельском хозяйстве.

1. Гибель диких животных при обработке полей пестицидами.
2. Появление вредителей в ещё больших количествах после их уничтожения в результате первичной обработке пестицидами.
3. Появление вредителей, устойчивых к пестицидам.

Этот перечень последствий служит основой для сообщений учащихся, которые готовятся заранее.
На уроке, после вступительного слова учителя, ребята рассказывают о том, что гибель диких животных объясняется опасным влиянием пестицидов не только на насекомых-вредителей, но и на позвоночных животных, чему способствует концентрация пестицидов в трофических цепях. Так, после обработки препаратами ДДТ одного из водоёмов на северо-западе США с целью уничтожения комаров его концентрация в воде стала равна 0,14 мг/л. в планктоне – 5мл/г. Результатом этого была гибель 970 пар песчанок из 1000, обитавших в этом озере. С увеличением роста применения пестицидов, их стали обнаруживать в продуктах питания. Пестициды опасны даже в небольших дозах, так как действуют на нервную, эндокринную, половую и другие системы.
Массовое размножение вредителей после применения пестицидов объясняется тем, что вместе с вредителями-насекомыми уничтожалось и последующее звено – хищные насекомые.
Живая природа не пассивный объект нашего воздействия, она отвечает на него активной реакцией приспособления. Именно этим объясняется появление вредителей, устойчивых к пестицидам, причём количество устойчивых видов непрерывно растёт.

2. Влияние физико-химических процессов на распространение пестицидов

Движение воздуха в атмосфере, воды в гидросфере, другие физико-химические процессы приводят к распространению пестицидов далеко за пределы объекта, для которого они были предназначены. Часты случаи, когда распыление гербицидов авиацией приводит к их попаданию на лесополосы, в результате чего гибнут и полезные насекомые, и птицы, и млекопитающие.
Пестициды способны мигрировать на очень большие расстояния. В аэрозолях, выпавших над островом Барбаросс виде частиц земли, принесённой из Марокко и проделавших путь в 4000 км., были обнаружены следы ДДТ, более того они были обнаружены даже в яйцах пингвинов в Антарктиде.
Под действием физико-химических факторов и микроорганизмов почвы пестициды, в конечном счете, распадаются, но некоторые (симазин, трифлуразин) могут при этом распадаться с образованием более токсичных веществ. Многие пестициды, например хлорорганические, не распадаются долгое время. Увеличивающееся количество фактов о нежелательных последствиях применения подобных препаратов побудило многих учёных выступить против их массового применения.
Учитель ставит перед учащимися вопрос: «Следует ли полностью отказываться от пестицидов?»
Выслушав различные мнения, учащиеся вместе с учителем делают вывод, что для борьбы с вредителями сельского хозяйства следует использовать интегрированную систему, включающую ряд методов.

3. Методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур

Обсуждение этих методов составляет вторую часть семинара. Учитель на доске записывает основные методы:

1. Карантинный.
2. Селекционный.
3. Агротехнический.
4. Химический.
5. Физический.
6. Биологический.

Более подробно о каждом методе рассказывают ученики, заранее подготовившие сообщения.

1. Карантинный – представляет собой комплекс мер, позволяющих предупредить распространение наиболее опасных вредителей пород домашних животных и сортов культурных растений. Примеры.
2. Селекционный – выведение сортов растений и пород животных, устойчивых к болезням и вредным насекомым. Примеры.
3. Агротехнический – включает приёмы обработки почвы, введение севооборотов, соблюдение срока посевов и технологии уборки, строгое соблюдение научных рекомендаций применения пестицидов, вносимых в указанных дозах и в определённой концентрации, неукоснительное соблюдение правил техники хранения и внесения пестицидов в почву. Например, когда при весенней культивации и бороновании зяби одна часть личинок хлебного жука гибнет от механического воздействия, а другая оказывается на поверхности в результате вспахивания, становится добычей грачей. При этом подчёркивается, что посев той же культуры на одном месте из года в год гарантирует обилие и постоянство корма для вредителей. Смена культуры приводит к уменьшению вредителей, так как ухудшаются для них кормовые условия.
4. Химический метод заключается в создании новых пестицидов с высокой избирательностью действия и большой скоростью распада и в совершенствовании их применения. Например, применение инсектицидов путём ультромалообъёмного опрыскивания, резко уменьшающего размер капель, позволяет снизить расход препарата во много раз при той же эффективности. Последняя ещё более возрастает при сообщении распылительным каплям электрического заряда, заставляющих их прилипать к листьям растений, имеющим заряд противоположного знака. При высеве семян свеклы, помещённых в капсулу из слоёв фунгицида, инсектицида, удобрений и нейтрального слоя, почти в два раза уменьшается расход пестицидов, а необходимое количество семян – в 6 раз.
5. Физический метод. Использование оптических ловушек в борьбе с ночными насекомыми (лампы накаливания или ультрафиолетовые лампы). Ультразвук оказывает угнетающее действие на микробы и отпугивает грызунов. Ток высокого напряжения можно использовать для прополки сои, хлопка, сахарной свеклы. Электрогенератор, работающий от вала отбора мощности трактора, создаёт напряжение 1500 – 3000 В, передающееся на горизонтальную штангу, вынесенную в полевую зону. Соприкасаясь с ней, сорняки погибают. Большое достоинство электропропольщика – уничтожение сорняков не только в междурядьях, но и в самом рядке.
6. Биологический метод наиболее перспективен в экологическом отношении, поскольку его применение не приводит к загрязнению окружающей среды. Он основан на использовании: а) энтомофагов и паразитов вредителей; б) хищных и насекомоядных птиц и млекопитающих; в) микробов и вирусов – возбудителей болезней вредителей; г) синтетических аналогов биологически активных веществ.

Проиллюстрировать вышесказанное могут сообщения учеников о паразите – яйцееде трихограммы, успешно использующемся для уничтожения кукурузного мотылька, капустной совки и других вредителей; о создании микробиологических препаратов (энтобактерин, битоксибациллин), вызывающих болезни вредителей; о применении аналогов природных биологических веществ, выделяемых вредителями, например аттрактантов. Синтетический аналог полового аттрактанта может привлечь огромное количество самцов, тем самым воспрепятствовать оплодотворению самок и последующему размножению вредителей.
В заключение учитель останавливается на том, что при смене естественных биоценозов агроценозами резко уменьшается число видов растений и животных и создаются благоприятные условия для вредителей. Печально известный колорадский жук, находясь в естественной среде обитания, не мог безмерно размножаться, так как этому мешали не только энтомофаги, но и ограниченность источников пищи, приводящая к конкуренции за её добывание. Попав на картофельные поля, жук вышел из-под естественного контроля и превратился в грозного вредителя. В агроценозах невозможно справиться с вредителями только с помощью их естественных врагов.

4. Рефлексия

1. Почему гибнут дикие животные при обработке полей пестицидами?
2. Почему в результате первичной обработке пестицидами вредителей становится ещё больше?
3. Объясните появление вредителей, устойчивых к пестицидам.
4. Как влияют физико-химические процессы на распространение пестицидов?
5. Дайте краткую характеристику основных методов борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур (карантинный, селекционный, агротехнический, химический, физический, биологический).
6. Почему в агроценозах создаются благоприятные условия для вредителей сельскохозяйственных культур?

5. Вывод

Подводя итог сегонешнего занятия можно сделать вывод. Агроценозы приносят сельскому хозяйству большую пользу, их необходимо охранять, но оградить от вредителей колоссальные плантации монокультуры они не в состоянии. Специализированные биологические методы борьбы с вредителями из-за сложности их применения используются в ограниченных масштабах. Поэтому без пестицидов обойтись нельзя, но их применение должно быть грамотным и интегрированным.

6. Домашнее задание

Подготовиться к зачёту по данной теме.

Интегрированный урок (биология, химия) «Химические средства защиты растений»

(11 класс Антропогенное воздействие на биосферу)

Семинар.

Цель: дать представление о веществах, применяемых для защиты растений от вредителей, болезней, сорняков, познакомить с их классификацией, важнейшими представителями.

Подготовка к семинару идёт заблаговременно: за 2 – 3 недели до его проведения на стенде в кабинете вывешивают план семинара и список литературы, необходимой для подготовки к нему, в витрине или на специально оформленном стенде демонстрируют коллекцию важнейших пестицидов в соответствии с принятой классификацией. В это же время учитель проводит консультации для учеников по отдельным вопросам, внесённым в план, помогает готовить таблицы, схемы и диаграммы.

План семинара.

1. Роль пестицидов в защите растений от вредителей, болезней, сорняков.
2. Классификация пестицидов.
3. Важнейшие представители пестицидов.
4. Регуляторы роста.
5. Рефлексия.
6. Вывод.
7. Домашнее задание.

1. Роль пестицидов в защите растений от вредителей, болезней, сорняков

Учитель сообщает, что в 1983 г. на X Международном конгрессе по защите растений, проходившем в Англии, были приведены цифры, свидетельствующие, что ежегодно в мире из-за вредителей, сорняков и болезней теряется до 24 % урожая. Суммарный ущерб мировому сельскому хозяйству ежегодно исчисляется в 70 млрд. долларов. Учитель раскрывает значение понятий «ядохимикаты», «пестициды».
Далее выступают учащиеся, которые готовили сообщения по первому вопросу.
Ученики должны рассказать о том, что сорняки наносят большой вред урожайности возделываемых культур, так, как по сравнению с культурными растениями жизненная сила сорняков очень велика. Сорняки активно поглощают из почвы влагу и питательные вещества, затеняют поля, а их корни выделяют в почвенный раствор вредные для культурных растений вещества. Сорняки не только снижают урожайность сельскохозяйственных культур и ухудшают качество продукции, но иногда могут полностью загубить посевы. В мире ежегодные потери зерна составляют примерно 40 млн. тонн, этого зерна вполне хватило бы для того, чтобы прокормить 150 млн. человек в течение года. Не меньший урон наносят вредители и болезни. Достаточно сказать, что сельскохозяйственные культуры служат добычей для 4 тыс. видов насекомых.
В настоящее время создана служба защиты растений, которая систематически осуществляет контроль за проведением мероприятий по борьбе с вредителями, болезнями растений и уничтожением сорняков.

Важно, чтобы в своих выступлениях учащиеся не забыли сообщить о том, что забота об урожае начинается задолго до посева: 1) протравление семян, 2) обработка их микроэлементами, 3) обработка бактериальными удобрениями, 4) обработка стимуляторами и регуляторами роста. Также обработка полностью ликвидирует потери зерна от пыльной и твёрдой головни, защищает от корневых гнилей и снежной плесени, значительно повышает урожайность (в среднем на 8 – 10 %).
Не менее важно, чтобы в своих выступлениях по этому вопросу учащиеся подчеркнули, что в зависимости от вида возделываемой культуры каждая единица затрат на пестициды даёт увеличение сельскохозяйственной продукции на сумму, превышающую их в 10 – 100 раз.
Оценивая сообщения учащихся по первому вопросу, учитель может сказать, что в России около 50 % всех пестицидов используется для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, около 40 % – с сорняками, и немногим более 10 % – с болезнями растений.

2. Классификация пестицидов

Для освещения этого вопроса учащиеся используют коллекции, самодельные таблицы и схемы.

Виды пестицидов.

1. Инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми.
2. Фунгициды – для излечения растений и почвы от грибковых заболеваний.
3. Гербициды – для уничтожения сорняков.
4. Бактерициды – для уничтожения вредных микроорганизмов.
5. Зооциды – для уничтожения вредных грызунов.
6. Половые аттрактанты – для приманки вредителей и их уничтожения.
7. Репелленты – для отпугивания вредных насекомых от растений, которыми они питаются.
8. Хемостерилянты – для стерилизации вредных насекомых.

О каждом виде пестицидов готовится сообщение.

3. Важнейшие представители пестицидов

ДДТ. В марте 1940 г. швейцарский химик Пауль Мюллер синтезировал дихлорфенилтрихлорэтан – ДДТ и был удостоен Нобелевской премии. ДДТ – яд контактного и внутреннего действия. За 30 лет благодаря ДДТ более 1 млрд. человек спасено от малярии. Кроме этого, применение ДДТ способствовало искоренению таких болезней, как чума, тиф, сыпная болезнь, жёлтая лихорадка, лейшманиоз, филяриоз, колорадская клещевая лихорадка и др. Однако исследования биосферы показали, что в настоящее время в природной среде продолжает циркулировать 1млн. тонн ДДТ, загрязняющего почву растения, попадающего в организм человека и животных. Такое огромное количество этого стойкого токсичного пестицида осталось в биосфере от 1,5 млн. тонн ДДТ, использованного много лет назад для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Гексахлорциклогексан, или гексахлоран – биологически активное вещество, стойкий пестицид, который может содержаться в пищевых продуктах.
В связи с этим в России изъяты из употребления такие токсичные и особо стойкие препараты, как ДДТ, тиофос, соединения мышьяка, меркапторос и др. Благодаря этому средний уровень токсичности применяемых в сельском хозяйстве ядохимикатов снизился в 5 раз.

Учитель может дополнить это сообщение учащихся, рассказав о том, что для сохранения собранного урожая в мире применяются кумароновые соединения, вызывающие у грызунов внутренние кровотечения и в то же время не опасные для людей и домашних животных.

В других сообщениях ребята рассказывают об иных химических средствах защиты растений. Например, в качестве хемостерилянтов применяют 1-ацидинфосфонитрил (гексакис) с помощью которого на острове Кейс в штате Флорида (США) в течение пяти недель были выведены все комнатные мухи.
Химиками были созданы особые вещества – феромонты, или сексуальные приманки, с помощью которых приманивают и стерилизуют самцов вредных насекомых. Для этого можно использовать производные циклогексанкарбоновых кислот – сиглуры, медлуры, тримедлуры, применяемые для борьбы со среднеземноморской плодовой мушкой.
В качестве гербицидов учащиеся указывают группу соединений на основе ростовых веществ, к наиболее важным из которых относится 2,4дихлорфеноксиуксусная кислота, способствующая в высоких концентрациях ускоренному росту сорняков, в результате чего последние погибают, ибо их рост становится настолько бурным, что корневая система не успевает обеспечить растения питательными веществами. В сельскохозяйственной практике это особенно важно, так как в результате погибают только широколиственные растения, а злаки остаются невредимыми.
Для предуборочного удаления листьев хлопчатника, семенных посевов бобовых, картофеля, подсолнечника и риса применяют особые вещества – дефолианты, вызывающие опадения листьев. В качестве дефолианта у нас чаща всего используют хлорат магния. Но существует и печальный опыт применения таких веществ. Дефолиант «орандж-эйдж», использованный американцами во время войны во Вьетнаме принёс страшные последствия для людей, связанные с генетическими изменениями в организме.

4. Регуляторы роста

Учащиеся рассказывают о регуляторах роста. Регуляторы роста – это вещества, стимулирующие или тормозящие рост и развитие растений. Регуляторами роста могут быть: кинетин, тиомочевина, роданид аммония. Лучшее укоренение черенков, регулирование плодоношения, ускорение созревания плодов и прорастания клубней достигается применением ауксинов и антиауксинов. Сообщение сопровождается демонстрацией образцов растений, выращенных с помощью регуляторов роста.

5. Рефлексия

1. Объяснить понятия: «ядохимикаты», «пестициды».
2. Почему сорняки наносят большой вред урожайности возделываемых культур?
3. Перечислите основные этапы подготовки семян к посеву?
4. Для чего используются пестициды в России?
5. С какими важнейшими представителями пестицидов вы познакомились сегодня на уроке?
6. Объясните необходимость использования регуляторов роста в растениеводстве.

В конце семинара учитель подводит итоги, оценивает все выступления, придавая особое значение практической стороне сообщений.

6. Вывод

Итак, сегодня мы познакомились с химическими средствами защиты сельскохозяйственных растений. Такая защита необходима потому, что сорняки, вредители, болезни снижают урожайность с/х культур, ухудшают качество продукции и могут полностью загубить посевы. Забота о будущем урожае начинается с химической обработки семян, соблюдая специальную технологию. Для каждого случая используются определённые пестициды, дозировка каждого пестицида строго контролируется, чтобы в конечном случае получить экологически чистую продукцию.

7. Домашнее задание

Выписать в тетрадь основные меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при хранении и использовании пестицидов.

Интегрированный урок (биология, химия, домоводство). «Нитраты и нитриты в сельскохозяйственных культурах»

(11 класс Антропогенное воздействие на биосферу)

Практическое занятие.

На это занятие отводится 2 часа за счёт уроков биологии и химии.

Цель: ознакомление учащихся с влиянием повышенного содержания нитратов и нитритов в растительной продукции на здоровье человека, со способами определения NO₂^– и NO₃^– экспресс-методами, путями устранения нитратов и нитритов из плодов и овощей.

План занятия.

1. Проблема повышенного содержания нитратов и нитритов в сельскохозяйственной продукции.
2. Способы определения нитратов и нитритов в плодах и овощах.
3. Способы устранения нитратов и нитритов из сельскохозяйственных растений.
4. Рефлексия.
5. Вывод.
6. Домашнее задание.

1. Проблема повышенного содержания нитратов и нитритов в сельскохозяйственной продукции

Рассказ учителя. Сами нитраты не отличаются высокой токсичностью. Но под действием микрофлоры кишечника идёт восстановление их в нитраты (соли азотистой кислоты), которые во много раз токсичнее – особенно для стариков и детей, для больных дисбактериозом кишечника, а также для страдающих заболеваниями дыхательной и сердечнососудистой системы. Происходит это потому, что нитриты связывают двухвалентное железо гемоглобина крови, лишая его способности транспортировать кислород и мешая тем самым нормальному тканевому дыханию. Кроме того, избыточные нитриты в организме участвуют в образовании более сложных соединений – нитрозаминов, которые являются канцерогенами.
Проблема эта возникла в результате «перекармливания» растений азотсодержащими удобрениями. Большие дозы этих удобрений, не сбалансированные с другими удобрениями, внесение их в конце вегетации, когда растения не в состоянии «переварить» избыточную пищу, а также характер почв, погодные условия, густота посевов – всё это причины избыточного содержания нитратов и нитритов в сельскохозяйственных культурах.
Различные виды растений обладают разной способностью к накоплению нитратов: из овощей – зелёные культуры (укроп, салат, петрушка), свекла, капуста, морковь. Нитраты практически отсутствуют в зерне и скапливаются в основном в листьях, стеблях, сочных плодах, овощах, бахчевых культурах. Неравномерность их распределения в растении, скорее всего, связана с разной скоростью синтетических и транспортных процессов в различных частях растений. Например, в корне укропа содержание нитратов достигает 384 мг/кг, в стебле – 487 мг/кг, в листе – 95 мг/кг; внешние листья капустного кочана содержат нитратов вдвое больше, чем внутренние листья. Явный избыток – в кончике моркови, свеклы, редиса, редьки.

2. Способы определения нитратов и нитритов в плодах и овощах (практическая работа)

Учитель задаёт вопрос. Мы все часто покупаем в магазинах или на рынке фрукты, овощи, содержат они нитраты или нет нам не известно. Как можно определить содержание нитратов и нитритов в плодах и овощах? Не получив ответа, он рассказывает об использовании экспресс-методов, позволяющих довольно быстро получить ориентировочный результат.
Один из них основан на использовании индикаторной бумаги «Индам» производства НПО «Селекция», на которую мелкими кружочками нанесён чувствительный реагент. Для определения содержания нитратов в питьевой воде необходимо нанести каплю воды на индикаторную бумагу и через 1 минуту сравнить её окраску с прилагаемой к индикатору цветной шкалой, на которой указано суммарное содержание нитратов и нитритов в воде (в мг/л), норма и во сколько раз она превышается. Если от одной капли цвет индикатора не изменился, то наносят вторую и при необходимости третью. В этом случае значение содержания нитратов и нитритов соответственно уменьшают в 2 или 3 раза.
Во втором опыте учащиеся определяют содержание NO₂^– и NO₃^– в плодах и овощах. Для этого по указанию учителя они касаются свежими срезами моркови, огурца, капустного листа, картофеля индикаторной бумаги и сравнивают результаты с прилагаемой шкалой, в которой даётся суммарное содержание нитратов и нитритов (в мг/кг). К индикатору прилагаются цветные шкалы практически на всю растительную продукцию.
Также для определения нитратов и нитритов существует специальный прибор «Нитратометр НМ – 002» выпускаемый фирмой «Россагропром».

3. Способы устранения нитратов и нитритов из сельскохозяйственных растений

Учитель рассказывает о способах понижения содержания нитратов в плодах и овощах в домашних условиях.

1. Рассредоточение овощей, то есть введение их в состав многокомпонентных блюд, вроде салатов.
2. Отваривание овощей, ибо после этого в отвар переходит до 50% исходного количества нитратов, особенно если овощи перед варкой были нарезаны.
3. Высокотемпературная обработка, в результате которой содержание нитратов уменьшается не 15 – 20%.
4. Предварительная очистка, тщательное мытьё овощей удаляют ещё 10% (зелёные овощи при 1,5 – 2 часовом вымачивании и периодической замене воды потеряют ещё больше, но при этом ухудшаются их вкусовые качества, так как вода уносит не только нитраты).

Учитель предлагает учащимся дома осуществить данные способы устранения нитратов и нитритов из сельскохозяйственных растений, повторно определить содержание нитратов и нитритов в этих овощах и сравнить результаты обоих опытов по содержанию нитратов и нитритов в овощах, самостоятельно сделать вывод.

4. Рефлексия

1. Какой вред организму человека наносят нитраты и нитриты, содержащиеся в плодах и овощах?
2. Каковы причины избыточного содержания нитратов и нитритов в сельскохозяйственных культурах?
3. Расскажите о способах определения нитратов и нитритов в питьевой воде, овощах и фруктах.
4. Назовите практические меры снижения концентрации нитратов и нитритов в овощах, плодах в домашних условиях.

5. Вывод

Сегодня на уроке вы узнали, почему сельскохозяйственные культуры могут содержать большое количество нитратов и нитритов, как эти вещества влияют на организм человека, как можно определить содержание нитратов и нитритов в плодах и овощах, какие способы устранения нитратов и нитритов в сельскохозяйственных растениях можно использовать в домашних условиях.

6. Домашнее задание

Сформулируйте и запишите рекомендации по выращиванию сельскохозяйственных культур с низким содержанием нитратов и нитритов.