VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Одним из самых загадочных и изучаемых насекомых на земле являются муравьи. Сложный социальный строй, уникальные способности к коммуникации, повсеместность распространения – и это далеко не полный список интригующих моментов существования муравьев. Недаром с легкой руки фантаста Бернарда Вербера появилась теория о том, что муравьи являются второй разумной расой на Земле – настолько удивительны эти маленькие создания! Но давайте все-таки подытожим общеизвестные сведения о муравьях.

Общие сведения о муравьях

Муравьи, или иначе, по латыни – Formicidae, относятся к семейству насекомых, а если быть конкретнее, то надсемейству муравьиных, отряду перепончатокрылых. Проживают муравьи на всех континентах и во всех широтах, исключение составляют лишь Антарктика, Гренландия, Исландия и некоторые отдельно стоящие острова.

В настоящее время в мире насчитывается около 12 000 разновидностей муравьев, 300 из которых, можно сказать, коренные муравьи России и территории бывшего СССР.

Изучает муравьев специальная наука, которая получила название мирмекология.

Питание

Помимо способности выживать практически в любых условиях, муравьи могут использовать очень широкий ассортимент возможных пищевых ресурсов. Они могут употреблять в пищу и листья, и падаль, а существуют и хищные муравьи, которые едят других насекомых. В большинстве своем муравьи, чем питаются – так это соком некоторых растений, падью тлей или другими насекомыми.

К слову сказать, муравьи могут похвастаться завидной всеядностью, однако существуют и такие виды, которые привязаны только к определенной пище. Например – муравьи-жнецы, которые питаются семенами, или муравьи-листорезы, питание которых составляют ими же культивируемые грибы. Примечателен и специфичный род Myrmecocystus - это муравьи, медовые бочки которых служат для хранения запасов жидкой углеводной пищи.

Нужно отметить, что рацион личинок составляют в основном углеводы, а взрослые насекомые используют в пищу преимущественно белковые продукты. Абсолютно вся пища, собранная муравьями, переносится в гнездо или муравейник и уже там распределяется между всеми муравьями.

Продолжительность жизни у муравьев

Интересующий многих вопрос о том, сколько живут муравьи, не имеет однозначного ответа. Если говорить о муравьях как о семье – то они могут существовать очень продолжительное время. Если говорить о муравье, как о конкретном насекомом, то продолжительность жизни муравья напрямую связана с его социальным типом. Муравьиная королева живет до 20 лет, тогда как рабочие особи существуют не более 3 лет. А вот самцы имеют очень короткую и насыщенную жизнь, длящуюся всего-навсего несколько недель.

В природных условиях население муравейника полностью обновляется в течение года. При этом в тропических регионах муравьи активны круглый год, а вот в более умеренных широтах муравьи зимой пребывают в состоянии покоя и бездействия.

Социальное устройство муравейника

Муравьи, как уже говорилось, насекомые социальные. Условно их можно разделить на три касты, образованные самками, самцами и рабочими особями. Причем и самцы и самки - муравьи с крыльями, тогда как рабочие особи совершенно их лишены.

Семьи муравьев – это совершенно особые социальные группы, у которых существует разделение труда, совершенная система коммуникации, поразительная организация и способность к интерактивному обучению. Помимо этого у муравьев существуют развитые симбиотические отношения и с различными насекомыми, и с бактериями, и даже с растениями и грибами.

Структура муравьиной семьи

Семья у муравьев это организованное сообщество, способное существовать много лет. Состоит муравьиная семья:

из «расплода», в который входят куколки, личинки и яйца;

из взрослых насекомых, имеющих пол, то есть самцов и самок;

из многочисленных рабочих особей – лишенных репродуктивных способностей самок.

Количество проживающих в одной семье муравьев может варьировать от нескольких десятков до миллиона особей. Обычно крупные семьи состоят из рабочих особей, которые формируют такие подразделения, как муравьи – солдаты, рабочие, няньки и другие узкоспециализированные группы. И лишь небольшое число особей составляют самцы и способные к репродукции самки, которых иначе называют муравьиная матка или королева.

Муравьиные королевы - это как раз те муравьи, крылатые и крупные, которых мы иногда с удивлением замечаем. Все-таки муравьи, летающие в небе – зрелище редкое и очень необычное. На самом деле это происходит в момент брачного полета, за который самка единократно спаривается и после оплодотворения откусывает свои прекрасные крылья. Вот так недолговечен и романтичен полет муравьев.

В отличие от самок, которые всего-то откусывают себе крылья, самцы появляются на свет незадолго до брачного полета, а после выполнения своей миссии по оплодотворению вскоре погибают.

Часто бытует мнение, что муравьиная матка – главная в семье, однако это утверждение очень далеко от истины. Чем больше самок в муравейнике, тем менее почтительно относятся к ним рабочие особи. Именно они, рабочие муравьи, переселяют самок в другие части муравейника, обменивают их в другие гнезда, уничтожают самок с низкой плодовитостью. Именно рабочие особи регулируют количество личинок и соотношение каст в семье.

Цикл развития муравьев

Муравьи, как и большинство насекомых, имеют цикл развития с полным превращением, включающим в себя несколько стадий:

яйцо;

личинка;

куколка;

имаго.

Королева, или иначе говоря – муравьиная матка, после брачного лета откладывает яйца, из которых появляются личинки. Личинка муравья имеет червеобразный вид, малоподвижна. Уходом за ней занимаются специальные рабочие особи.

Для большинства видов муравьев свойственны четыре личиночные стадии, которые завершаются стандартным окукливанием. Самостоятельно выйти из кокона молодое насекомое не в состоянии, поэтому рабочие муравьи помогают им выбираться по окончанию стадии куколки.

Надо сказать, что личинка – это единственный период роста насекомого. Из оплодотворенных яиц у муравьев появляются самки, а из неоплодотворенных – самцы. При этом социальная роль яйца и личинки определяется характером питания – в зависимости от этого личинка женского рода может стать или королевой, или рабочей особью.

Но даже в таком вопросе, как размножение, виды муравьев сильно отличаются друг от друга. Есть виды муравьев, у которых рабочие особи способны к размножению; есть и те, которые имеют только одну королеву; а есть и такие, у которых одновременно существуют несколько способных к размножению самок. Наиболее интересным и уникальным способом размножаются муравьи огненные. Самцы и самки этого вида размножаются клонированием, абсолютно независимо друг от друга.

Самые известные виды муравьев

Как уже писалось, количество видом муравьев просто огромно. На сегодняшний момент науке известны 21 подсемейство, в которые попадает 54 трибы, порядка 378 родов, а еще 12 470 видов муравьев и не менее 4515 подвидов. Впечатляет, не так ли? Однако редкие и малоизвестные виды интересны исключительно фанатам – этмологам, тогда как краткие характеристики распространенных и известных видов будут интересны и широкому кругу читателей. Примечательно, что название этих насекомых зачастую связано с тем, насколько цветные муравьи входят в состав семейства. То есть если они черные по цвету – их так и называют «черные», ну и так далее.

Различие садовых муравьев и бытовых

Черные муравьи

Наиболее распространенный в мире вид - это черные муравьи, иначе говоря - муравьи бытовые. Эти насекомые встречаются повсеместно, как в городах, так и в саду. За что получили прозвище садовых муравьев.

Рабочие особи и самцы этого вида имеют довольно средние размеры – от 3 до 5 мм, а самки не намного больше – около 7-10 мм. Окраска может быть от черной до темно-коричневой, при этом муравьи черные по всему телу покрыты густыми короткими ворсинками. Муравейник у черных муравьев чаще всего расположен в почве и имеет насыпной холмик, но они могут жить и под камнями, и в гнилой древесине.

Брачный лет этого вида приходится на конец лета, с конца июня и до самого конца августа.

Питаются эти муравьи сладкой падью – продуктом, который выделяют тли. Причем муравьи эту тлю заботливо разводят.

А вот если вам встретились муравьи черные большие, выше указанных размеров, то это могут быть представители вида Camponotus vagus или Messor structor (так называемый муравей – жнец).

Рыжие муравьи

Небольшие рыжие муравьи - частые гости в наших домах. Причем чаще всего – гости незваные. Это вид муравьев наиболее адаптировался к соседству с человеком. Живут они чаще всего за плинтусами, внутри стен домов, за обоями и плиткой, в перекрытиях полов и даже в белье. Да и питаются с человеком «с одного стола».

Живут рыжие муравьи небольшими колониями, да и габариты имеют весьма скромные. Размеры рабочих особей и самцов около 2 мм, а самки достигают до 4 мм.

Красные муравьи

Большинство людей не особо озадачивается тем, к какому виду принадлежит муравей до тех пор, пока он не начинает вредить человеку. На территории России живет множество видов муравьев красного цвета, однако чаще всего под этим именем мы можем встретить завезенный из Южной Америки вид, который иначе называют муравьи огненные. Эти муравьи красные по цвету, и нельзя сказать, что эти муравьи большие - их размеры варьируют от 3 до 6 мм. Селиться они предпочитают в почве и других влажных местах.

Характер у этих насекомых скверный, эти муравьи кусаются и могут вести себя агрессивно. Питаются они саженцами, семенами и мелкими насекомыми. Причем огненные муравьи – ядовитые для других насекомых. Однако часто под красными муравьями подразумеваются муравьи лесные, они большие и рыжего цвета, но это совсем другой вид. Лесные муравьи живут, соответственно, в лесу, и это, прежде всего, муравьи хищники. Их основной рацион составляют добытые гусеницы и другие поверженные насекомые, изредка они нападают даже на мелких животных.

Желтые муравьи

Маленькие желтые муравьи так же хорошо знакомы человеку. Не удивительно, ведь они являются одними из главнейших домашних вредителей. Впервые обнаружили их археологи, во время раскопок в египетских пирамидах, именно поэтому за ними закрепилось второе, но не менее известное название – муравьи-фараоны. Еще их называют домовой муравей.

Они имеют желтую окраску, а их кутикула полупрозрачна. Брюшко у них темное. Размеры рабочих особей около 2-2,5 мм, а самок до 4 мм. Муравьи желтые любят селиться в теплых, темных и влажных местах. Заселяют любые доступные полости – щели в стенах и полу, вазы, технику, пространство за обоями и многое другое. Гнезда желтых муравьев имеют диффузную структуру, то есть много широко раскинутых гнезд связаны между собой. Грубо говоря, когда вы их травите в одном гнезде, они огорченно мигрируют в другое. Именно поэтому их так сложно вывести.

Муравьи амазонки

Среди большей части общественности хорошо известен такой вид муравьев, как муравьи амазонки. Этот род подсемейства Formicinae отличается вопиющим рабовладельческим строем. Муравьи амазонки паразитируют на муравьях других видов, захватывая их потомство на стадии куколок и заставляя работать на себя. Связано это с полным отсутствием рабочих особей. Этот вид отличается саблевидными крупными челюстями и довольно габаритными размерами – до 1 сантиметра.

Муравьи легионеры

Так же в народе хорошо известны муравьи легионеры, или как их еще называют – муравьи-кочевники. Это африканское муравьиное семейство включает в себя около 60 разнообразных видов. Однако нам, россиянам, до Африки довольно далеко, поэтому интерес к муравьям-кочевникам чисто теоретический

Наносимый вред муравьями

К сожалению, садовые муравьи это не благо (как обычно принято считать), а самое настоящее зло, поэтому борьба с муравьями на садовом участке идет постоянно и тому есть веские причины. Самая главная причина борьбы с садовыми муравьями – это тля. А точнее стада тли, которые разводят и пасут садовые муравьи на верхушках молодых побегов. А ведь тля - один из самых опасных садовых вредителей, особенно для плодово-ягодных культур (яблоня, груша, слива, смородина). И если декоративные саженцы после этого «просто» теряют свою декоративность (листья скручиваются, побеги искривляются, а при сильном заражении прекращают свой дальнейший рост), то результатом нашествия садовых муравьев на куст, например, черной смородины, может стать практически полное отсутствие урожая.Располагаясь неподалеку от «стада», муравьи не постоянно охраняют тлю от их врагов - личинок мух-сорфид, златоглазок, хищных жуков и др. Они переносят тлю на новые «тучные нивы» - молодые побеги незаселенных веток, чем способствуют полному заражению садового растения. А осенью, они уносят тлю на «зимние квартиры» в свои гнезда (глубиной до 1,5 м), чтобы весной начать все сначала. И хотя против тли существует множество эффективных средств борьбы – это бесполезно при наличии на участке садовых муравьев. Как только обработанное и очищенное от тли растение ожило и стало набирать силы, муравьи опять тут как тут со своим «стадом» - и начинается все сначала. Поэтому в данной ситуации необходимо говорить не о борьбе с тлей, а о борьбе с муравьями и полном уничтожение муравьев, т.к. они являются главными виновниками погибшего урожая. Другая причина борьбы с муравьями - садовые муравьи, как и кроты, портят клумбы, альпийские горки и газон. При этом, в отличие от кротовой кучки, муравейник будет разрастаться с каждым днем все больше и больше. Поэтому если немедленно не уничтожить муравьев – потом это будет сделать намного труднее и борьба с муравьями примет долгий и затяжной характер, т.к. муравейник разрастается не только вверх, но и вглубь, достигая 1,5,а то и более метров и будет расти с каждым днем. Есть и другие причины, из-за которых уничтожение муравьев становится жизненно необходимым мероприятием, но главный вопрос, не : «почему надо бороться с муравьями», а «как быстро и эффективно уничтожить муравьев»? А вот здесь ответ не так прост…

Рыжий домовый муравей может доставлять много неприятностей. В дневное, а особенно в ночное время, он может беспокоить грудных детей и тяжелобольных. Привлеченные запахом крови, они могут заползать под гипсовые повязки, вскрывать различные гнойнички.

Ползая по отбросам и нечистотам, а затем пищевым продуктам, муравьи могут явиться механическими переносчиками ряда инфекционных заболеваний. Экспериментально доказана возможность переноса ими микробов чумы.

Размножение

Партеногене́з (от др.греч. παρθένος — дева, девица, девушка и γένεσις — возникновение, зарождение, у растений —апомиксис) — так называемое «девственное размножение», одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослом организме без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез всё же считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции раздельнополых форм.

В тех случаях, когда партеногенетические виды представлены (всегда или периодически) только самками, одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпаразмножениявида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство.

У муравьёв телитокический партеногенез обнаружен у 8 видов и может быть разделён на 3 основных типа: тип A — самки производят самок и рабочих через телитокию, но рабочие стерильны и самцы отсутствуют ; тип B — рабочие производят рабочих и потенциальных самок через телитокию; тип C — самки производят самок телитокически, а рабочих — обычным половым путём, в то же время, рабочие производят самок через телитокию. Самцы известны для типов B и C . Тип B обнаружен у Cerapachys biroi, двухмирмициновых видов, Messor capitatus и Pristomyrmex punctatus, и у понеринового вида Platythyrea punctata. Тип C обнаружен у муравьёв-бегунков Cataglyphis cursor и двух мирмициновых видов Wasmannia auropunctata и Vollenhovia emeryi.

Народные способы борьбы с муравьями

Как было сказано ранее, бороться с садовыми муравьями на садовом участке не просто, т.к. их количество может исчисляться миллионами, а подземные ходы – километрами, а новые муравейники могут появляться по несколько на неделе. И хотя борьба с муравьями на участке (в саду и на огороде) дело не простое, но возможное. Главное что вы должны уяснить себе, это то, что существует всего 2 способа: - не пустить садовых муравьев на дерево;- уничтожить муравейник современными химическими средствами (высокоэффективными гелями или приманками). Все остальное – баловство и может быть использовано или для собственного развлечения (типа хобби - когда вы регулярно тратите на это свои силы и время) или если муравейник у вас на участке один и он небольшой.

Не пускать садовых муравьев на деревья.

Решив применить данный метод борьбы с муравьями в саду вы не уничтожаете сам муравейник (он и дальше будет продолжать расти), а лишь делаете «резервации», куда садовым муравьям вход воспрещен. Но с другой стороны, если основное достоинство вашего участка не изысканный ландшафтный дизайн а плодоносящий сад – такой способ борьбы с муравьями в саду может быть для вас очень эффективным. Итак, решив обезопасить куст или дерево от нашествия муравьев, вы можете применить один из трех способов:1. Создание водной преграды (по типу рва с водой вокруг крепости). Данный метод более эффективен для декоративных и ягодных кустов, т.к. количество стволов в одном кусте большое, а сами они тонкие. Поэтому использование двух других способов затруднительно. Итак, для создания водной преграды вам понадобится легковая автомобильная покрышка. Разрезаем ее вдоль протектора на 2 половинки, продеваем сквозь куст и прикапываем в землю так, чтобы края немного выступали над землей. Если куст раскидистый и продеть его не удастся – разрезаем половину покрышки в одном месте, а после того как расположим ее вокруг куста – загерметизируем стык. Теперь останется налить в ров воды и непреодолимая преграда для садовых муравьев готова. 2. Юбочки из фольги. Вокруг ствола обматывают и закрепляют фольгу так, чтобы получилась юбочка с острым краем. Муравьи не такие гибкие насекомые и перелезть через острый край фольги не смогут.3. Клейкие пояса (ловчие пояса). Как и во втором случае они обматываются вокруг ствола дерева и закрепляются с помощью веревки. Специальный пояс для борьбы с нашествиями насекомых, передвигающихся вверх по стволу и наносящих серьезный ущерб листьям, цветам и почкам садовых деревьев. В первую очередь это касается муравьёв, самок пауков и гусениц. Не содержащий никаких ядов специальный клей плохо сохнет и устойчив к влажности. Он прочно удерживает прилипших к нему муравьев и прочих насекомых - вредителей, либо разворачивает их ползти обратно. Полезные насекомые не приманиваются на зеленый цвет пояса. Рекомендуется размещать пояс на высоте 60-80 см. от земли на стволах деревьев в начале октября до наступления первых заморозков. В феврале-марте следует на место старого пояса нанести новый. Благодаря этому вылупившиеся ниже старого пояса гусеницы не смогут вползти на вершину дерева.

Муравьев так же отпугивают запахи петрушки, пижмы, лавра, аниса, горчицы, ботвы томатов. Листья и стебли этих растений раскладывают на муравьиных тропах или как жгутом обвязывают ими стволы деревьев. Между гряд, вокруг деревьев сеют мяту и валериану. Муравьи, почувствовав «аромат», уйдут на другое место. Муравьиные дорожки и холмики посыпают питьевой содой либо обрабатывают места скопления насекомых золой, взятой в равных пропорциях с измельченной древесной корой и известью.Поливают муравейники насыщенным раствором борной кислоты с добавлением сахарного песка (4 столовые ложки сахара на стакан жидкости).Смешивают высушенную измельченную траву душицы с серой (1:2), посыпают ею места, где находятся гнезда, или перекапывают смесь с землей.Муравьиные кучи поливают водой с керосином (10 столовых ложек на 10 л воды). Муравьиные тропы и участки скопления муравьев проливают водой с растительным маслом.

Вечером, когда все муравьи в домиках, муравейники раскапывают и заливают кипятком. При этом необходимо разворошить гнездо полностью и только потом хорошо пролить. Таким образом уничтожают королеву семейства и личинки.

К сожалению, все эти народные средства лишь отпугивают муравьев. Полностью избавляют от них только инсектицидные препараты.

Химические способы борьбы

Из многочисленных методов защиты растений наибольшее значение имеет химический метод – использование химических соединений, уничтожающих вредные организмы. Химический метод гораздо эффективнее. В последнее время широкое применение в борьбе с различными вредителями получили пестициды.

Пестициды (лат. pestis - зараза и лат. caedo - убиваю) — химические вещества, используемые для борьбы с вредными организмами.

Диазинон относится к классу инсектицидов. Используются инсектициды в виде порошков, жидкостей, эмульсий, суспензий, аэрозолей. В зависимости от характера воздействия на вредных насекомых инсектициды разделяют на 4 группы: кишечные попадают в организм через рот и кишечник насекомого; контактные — через его внешние покровы; дыхательные (фумиганты) — через дыхательные пути.

Но самые эффективные — внутрирастительные, или системные, инсектициды. Они поглощаются корнями и листьями растений вместе с питательными веществами, и само растение становится ядовитым для насекомых.

Инсектициды (от лат. Insectum – насекомое и caedo – убиваю) – класс пестицидов, предназначенный для борьбы с вредоносными насекомыми. Эти средства защиты от насекомых применяются для уничтожения самих вредителей, их яиц (группа препаратов имеет название овициды) и личинок (группа препаратов имеет название ларвициды). Инсектициды также используются для борьбы с насекомыми-переносчиками инфекционных заболеваний, эктопаразитами животных, бытовыми насекомыми, для защиты от складских вредителей продовольственных запасов, тканей, меха, дерева и других материалов.

Диазинон относится к классу фосфорорганических инсектицидов: большим преимуществом препаратов этой группы с гигиенической точки зрения является их меньшая, чем хлорированных углеводородов, стойкость в окружающей среде, что уменьшает опасность попадания таких соединений в организм животных, человека. В основе токсического действия фосфор-органических соединений на позвоночных, как и в основе их инсектицидного действия, лежит один и тот же механизм – угнетение ферментов, относящихся к группе эстераз, особенно холинэстераз. Фосфорорганические соединения действуют также на трипсин, эстеразу печени человека, липазу молока и др. Избирательное влияние фосфорорганических препаратов на насекомых обычно более выражено, чем у хлорированных углеводородов.

При внедрении в практику фосфорорганических инсектицидов высказывались предположения, что устойчивость членистоногих к препаратам такого рода повышаться не будет. Однако это не подтвердилось, но устойчивость к фосфорорганическим препаратам не такая высокая, как к хлорированным углеводородам, и вырабатывается она медленнее.

Диазинон

O,О-диэтил-О-(2-изопропил 4-метилпиримидил-6)тиофосфат

C12H21N2O3PS

Диазинон в чистом виде - бесцветное масло со слабым запахом. Технический продукт представляет собой масло от желтого до желто-коричневого цвета.. Хорошо растворяется в большинстве органических растворителях (ацетоне, бензоле, ксилоле, этаноле, хлороформе), легко гидролизуется в щелочной и кислой среде.

Водная эмульсия смешивается с большинством гербицидов и фунгицидов.

В настоящее время препараты на основе диазинона разрешены к применению против грызущих и сосущих вредителей сахарной свеклы (долгоносики, блошки, тли, подгрызающие совки), пшеницы (хлебная жужелица), семенной люцерны (долгоносики, клопы), кукурузы (проволочники), хлопчатника (подгрызающие совки, тли), капусты (капустные мухи),муравьи и др.

Способ обработки

В саду

Препараты применяют путем опрыскивания посевов (жидкие препаративные формы) или путем внесения в почву или на поверхность почвы. При внесении в почву целью является защита растений от почвообитающих вредителей. Внесенный в почву диазинон хорошо поглощается корневой системой сельскохозяйственных культур и поступает во всходы растений, защищая их от вредителей в первые две-три недели. Это свойство диазинона является очень важным, так как в современном ассортименте пестицидов отсутствуют другие инсектициды, обладающие таким действием.

Для применения на личных приусадебных участках зарегистрированы препараты в виде гранул против вредителей овощных и цветочных культур, земляники, картофеля и лука (медведки, муравьи, луковая и капустная мухи, проволочники, бороздчатый долгоносик и т.д.)

В быту

Препараты на основе диазинона применяют для борьбы с бытовыми муравьями. А также для защиты горшечных цветочных растений и рассады овощных и цветочных культур против почвенных мушек и грибных комариков.

Диазинон представляет опасность как высокотоксичный в период применения и в течение 20 дней после него. За это время он детоксицируется, токсичные остатки в урожае не накапливаются. Пестицид не циркулирует в окружающей среде.

Факторы, влияющие на эффективность действия препаратов

В саду

Для достижения высокой эффективности препаратов, предназначенных для борьбы с садовыми муравьями необходимо либо вносить в муравейник на глубину 2-3 см, либо внесение на грядки сразу после посева или высадки посадки в грунт, либо внесение в места скопления муравьев в период вегетации.

В быту

Для борьбы с бытовыми муравьями следует применять препараты-гели. Они более эффективны по сравнению с другими препаратами. Их эффективность обусловлена тем, что в домах муравьи строят себе гнезда в труднодоступных для человека местах ( между полом и плинтусом, на стыке потолка со стеной). И занести туда раствор практически не возможно. Для этого препарат следует нанести в виде пунктирных полос через каждые четыре сантиметра в местах особого скопления насекомых или на пути их передвижения. В обязательном порядке подлежат обработке и такие места:

- пространство под раковиной или мойкой,

- поверхности около плинтусов,

- отверстия около вентиляционных каналов, водопроводных и канализационных труб,

- стыки напольных и настенных покрытий.

После этого препарат легко переноситься рабочими муравьями внутрь их жилья.

Устойчивость в природе и токсичность

Период полураспада диазинона в почве 2-3 недели, но после внесения гранулированных форм он обнаруживается и в небольших количествах и через 14 недель.

Действие диазинона на вредные организмы фосфорорганические инсектициды, и диазинон в частности, являясь ядами нервно-паралитического действия одинаково воздействует на организм теплокровных животных и членистоногих, фосфорилируя жизненно важные ферменты – эстеразы, подавляя их нормальные функции. Как и другие фосфорорганические инсектициды, диазинон воздействует на холинэстеразу – фермент, являющийся передатчиком нервного импульса. Происходит связывание холинэстеразы, в результате она теряет свою активность и не может вызывать гидролиз ацетилхолина. Если холинэстераза блокируется пестицидом, то свободный ацетилхолин накапливается в синалтической щели, нарушается нормальное прохождение нервных импульсов, возникает тремор (судорожная активность мышц), переходяший в паралич. Резистентность. При систематической обработке посевов препаратами на основе диазинона появляется групповая устойчивость к нему некоторых видов насекомых-вредителей.

Диазинон является веществом, действующим на холинэстеразу. Действующее вещество проникает через кожу. Свойства к накоплению в организме выражены слабо. У собак, которые ежедневно получали 6,5 мг/кг диазинона (в виде 25%-ного смачивающегося порошка), не наблюдалось никаких изменений. Активность холинэстеразы снижалась лишь в незначительной степени. При ежедневном приеме 9,3 мг/кг диазинона проявлялось ядовитое действие препарата, связанное с сильным подавлением активности холинэстеразы.

Экспериментальная часть

Определение массовой доли фосфатов:

Для определения фосфатов применяют колометрический способ,переводя фосфорную кислоту в гетерокомплексную фосфорно-молибденовую, окрашенную в жёлтый цвет, или восстанавливая эту гетерокислоту до синего соединения хлористым оловом. Результаты получают, пользуясь градуировочным графиком, предворительно построенным по стандартным растворам фосфорно – натриевой или фосфорно – калиевой соли. Для выполнения анализа готовят следующие реактивы: раствор молибденово – кислого аммония (5 г этой соли растворяют в 100 мл дистиллированной воды);

1)раствор хлористого олова – 2.5 г.хлорида олова SnCl₂ х 2H₂O растворяют в 100 мл чистого глицерина в фарфоровой чашечке при нагревание на кипящей водяной бане. Раствор устойчив против окисления. Хранить его следует в стеклянном сосуде:

2)стандартный раствор фосфата натрия (1г динатрийфосфата Na₂HPO₄ х12H₂O растворяют в 1 л дистиллированной воды)

3)Титр раствора устанавливают, отбирая порции по 200 мл в конические колбы и титруя их раствором кислоты или щёлочи с (HCl, NaOH) =0,1 моль/дм³ в присутствие индикаторов метилоранжа и фенолфталеина. Раствор титруют сначала в присутствие метилоранжа до изменения окраски. Затем жидкость нагревают до кипения, кипятят около минуты, быстро охлаждают, прибавляют 5-7 капель раствора фенолфталеина и титруют раствором щёлочи до появление устойчивой бледно – розовой окраски, не исчезающей в течение минуты. Переходной окраски по метилоранжу добиваются, применяя раствор кислоты или щёлочи. Проводят три – четыре таких титрования и вычисляют среднее арифметическое.Расхождения результатов не должны превышать 0,1 мл. Концентрацию PO₄, мг/см³, в приготовленном растворе получают по формуле

(PO₄)=(A х94.97х0.1хK)/П=0,09497 х A х K,

Где А – расход раствора щёлочи концентрации с(NaOH)=0,1 моль/дм³ на титрование 100 мл раствора динатрийфосфата, мл;

94,97 – молекулярный вес PO₄;

К – поправочный коэффициент к децинормальной концентрации для расчёта щёлочи.

Приготовленный стандартный раствор устойчив и подлежит хранению в склянке с пришлифованной пробкой. Разбавлением этого раствора готовят стандартный раствор, содержащий 10 мг PO₄ в 1 л. Для этого отмеряют пипетками объём, равный V, мл, стандартного раствора, в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Объём V определяют по формуле

V=10/(PO₄)

Различные объёмы приготовленного раствора динатрийфосфата от 5 до 40 мл помещают в мерные колбы вместимостью по 50 мл, вводят в каждую по 5 мл раствора серной кислоты с массовой концентрацией 0,1г/мл м по 2 мл раствора молибденово-кислого аммония. Объёмы растворов в колбах доливают до метки дистиллированной водой. Спустя 5 минут добавляют по 0,5 мл раствора хлористого олова и хорошо перемешивают. Через 3 минуты измеряют интенсивность окрасок со светофильтрами λ=750нм на фотоколориметре КФК, пользуясь кюветами длиной 50 мм. Раствором сравнения служит дистиллированная вода. Показания фотоколориметра откладывают по оси ординат, а соответствующие им содержания PO₄ в пробах – по оси абсцисс, точки соединения прямой линией.

Для определения содержания фосфатов некоторый объём раствора после отделения кремнекислоты помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл. Вводят в неё 5 мл раствора серной кислоты с массовой концентрацией 1 моль/мл и 2 мл молибдатного раствора, доливают дистиллированной водой почти до метки, перемешивают и через 5 минут добавляют 0,5 мл раствора хлористого олова. Хорошо перемешав раствор, через 3 минуты измеряют интенсивность окраски. Измерение ведут со светофильтром λ=750нм, используя в качестве раствора сравнения такой же объём анализируемого раствора, разбавленный в колбе на 50 мл дистиллированной водой.

Результаты и их обработка

Для исследования в работе были выбраны препараты: Мурацид (включает в свой состав пищевую приманку) и Муравьед.

«Мурацид» - жидкий препарат для борьбы с муравьями.Препарат применяется для уничтожения черных садовых муравьев в отмосках домов, на дорожках, в муравейниках на участках и т.д. Места скопления муравьев и пути их передвижения поливают раствором Мурацида.Для уничтожения муравьев на терассах и верандах Мурацид применяют в приманках.Мурацид обладает сильным контактным и кишечным действием. Гибель муравьев наступает в течение суток после применения. Длительность защитного действия препарата - более месяца.Производитель ООО "Фирма "Зеленая Аптека Садовода".Расфасовка - пластиковая ампула 1 мл на 2-20 муравейников ( в зависимости от размера). 600г/л диазинона.

« Муравьед» - диазинон, растворитель, эмульгаторы. Высокоэффективное средство предназначено для борьбы с садовыми муравьями на грядках, в теплице, газонах и цветниках. Средство не требует большого расхода и обеспечивает долгий срок защиты. Не накапливается в почве.

 Объем: 50 мл.

 Объем колпачка-дозатора: 2 мл.

 Действующее вещество: 600 г/л диазинона.

 Класс опасности: 3 (умеренно опасное вещество).

 Производитель: Россия.

Для выяснения устойчивости инсектицида проводилось его гидролитическое расщепление:

• диссоциация со временем ;

• При наличии ионов тяжелого металла – никеля.

В процессе гидролиза происходит его разложение на фосфаты. Количество фосфатов характеризует степень полного разложения инсектицида. Данный подход дает возможность оценить скорость разложения инсектицида.

По содержанию фосфатов было определено количество разложившегося инсектицида. По полученным данным построены графики зависимости количеств распавшегося инсектицида с течением времени.

Гидролиз образца инсектицида проводился в течении 25 суток.

Для определения содержания фосфатов, снимают показатель преломления ( табл 1) и строят градуировочный график (график1):

(PO4),мг

Показатель преломления

5

0,4

10

0,8

20

1

30

1,2

40

1,6

(график 1)

2. Массовую долю фосфатов в пересчете на PO₄ выражают в процентах к навеске по формуле (PO₄)=(A*B*100)/П*G*1000,Где А – содержание PO₄, полученное по градуировочному графику, мг.

3. В ходе работы было установлено, что в препаратах «Гром» и «Муравьед «диссоциация диазинона происходит с разной степенью разложения. Результаты эксперимента представлены в табл 2.

Зависимость степени разложения инсектицидов со временем:

Количество дней

Степень разложения, ω %

Муравьед

Мурацид

3

33

36

5

48

50

10

64

66

15

74

75

20

81

82

25

88

89

(табл 2)

По полученным данным строят графики зависимости степени разложения инсектицида от времени проведения опыта: препарат Муравьед (график 2)

Препарат Мурацид (график 3):

(График 2)

(График 3)

4. Влияние ионов тяжелых металлов

Установлено, что при взаимодействии инсектицидов с ионами тяжелых металлов, образуются прочные комплексы. Это приводит к тому, что инсектициды становятся более устойчивые. Результаты эксперимента приведены в табл. 3

Количество дней

Степень разложения, ω %

Муравьед

Мурацид

3

31

31

5

44

48

10

57

60

15

69

70

20

70

80

25

84

87

(табл 3)

По полученным данным строят графики степени разложения инсектицида (в комплексе с никелем) от времени: препарат Муравьед ( график 4 ), препарат Мурацид ( график 5 ).

(график 4)

(График 5)

При образовании комплекса падает количество разрушаемого препарата. Это значит, что при попадании в почву инсектицид может образовывать с ионами тяжелых металлов устойчивые соединения, которые будут накапливаться в почве, реках, а в последствии и в организмах.

Заключение:

1.В ходе работы был изучен препараты от муравьев на основе диазинона.

2.Были исследованы процессы гидролиза инсектицида и его комплексного соединения с ионами никеля. Исследования проводились на протяжении 25 суток. Было рассмотрено влияние ионов тяжелых металлов на инсектициды. При взаимодействии с тяжелыми металлами, инсектициды способны образовывать устойчивые комплексы, которые могут накапливаться в почве, воде, животных организмах. Это нужно принять во внимание для того, чтоб перед обработкой растений проанализировать почву на наличие большого количества тяжелых металлов. Комплексные соединение инсектицидов разлагаются медленней, чем чистые инсектициды, за счет образования более сложных и более устойчивых молекул координационных соединений, в меньшей степени подверженных гидролизу.

3.Было установлено, что препарат Мурацид (включающий в свой состав пищевую приманку) более эффективен и менее вреден для окружающей среды (так как быстрее диссоциирует на безвредные продукты), чем Муравьед.

Код для цитирования: Скопировать