Рассмотрим классификацию пестицидов.

По назначению пестициды делят на несколько видов. Для борьбы с вредными насекомыми применяют инсектициды, для излечения растений и почвы от грибковых заболеваний — фунгициды, для уничтожения сорняков — гербициды, для уничтожения ВРЕДНЫХ микроорганизмов — бактерициды, грызунов — зооциды. Большое значение приобретает в последнее время использование особых пестицидов, которые не убивают вредные организмы, а воздействуют на них иначе. Половые аттрактанты применяют для приманки вредителей и их уничтожения, репелленты — для отпугивания вредных насекомых от растений, которыми они питаются, хемостерилянты — для стерилизации вредных насекомых.

По химическому составу выделяют три основные группы пестицидов: 1) неорганические вещества (соединения ртути, фтора, серы, меди и др.); 2) пестициды растительного, бакте-риального и грибного происхождения (пиретрины, бактериальные и грибные препараты, антибиотики и фитонциды); 3) органические соединения — наиболее обширная группа, к которым относятся пестициды высокой физиологической активности. Это хлорорганические соединения (гексахлорциклогексан, полихлорпинен, полихлоркамфен и др.), фосфорорганические (дихлофос, хлорофос, метафос, карбофос и др.), производные карбаминовой кислоты (севин) и многие другие.

По способу проникновения в организм вредителей и по характеру действия пестициды делятся на кишечные, контактные и фумиганты. Кишечные пестициды вызывают отравление вредных насекомых при поступлении в их организм вместе с пищей. Контактные пестициды вызывают гибель насекомых, попадая на их кожные покровы. Фумиганты уничтожают насекомых, попадая в виде газа или пара в их дыхательные пути.

Препараты, служащие для защиты растений, должны удовлетворять ряду требований:

1) токсичность по отношению к вредным насекомым и болезням;

2) безопасность для человека, полезных животных, пчел и т. д.;

3) безвредность для культурных растений;

4) определенные физические и химические свойства (дисперсность порошков, стабильность эмульсий, прилипаемость, слеживаемость, термо- и фотоустойчивость, допустимость смешивания с другими препаратами, влияние на вкус и запах пищевых продуктов и др.).

За последние 20 лет произошел поворот от применения неорганических и растительных ядов к применению синтетических органических, особенно элементоорганических препаратов, содержащих фосфор, хлор, серу, азот и некоторые другие элементы.

Показатели токсичности пестицидов для вредителей и сорняков обозначают буквенными символами: СД (смертельная доза), СК (смертельная концентрация), ЕД (эффективная доза) с указанием эффекта. Например, СД_9о — доза пестицида, вызывающая гибель 90% особей, СК_2о — концентрация пестицида, вызывающая гибель 20% особей.

При применении пестицидов обычно не добиваются полного (100%) уничтожения вредителей или сорняков, а стараются применять наименьшие дозы, дающие агрономический эффект (прибавку урожая). Это объясняется токсичностью пестицидов для животных и человека, необходимостью охраны окружающей среды от загрязнений остатками пестицидов.

В целях охраны здоровья населения установлены гигиенические нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) пестицидов в воздухе рабочей зоны (там, где проводятся работы с пестицидами), в атмосферном воздухе, в воде открытых водоемов (рек, озер) и в почве, а также ПДК остаточных количеств пестицидов в сельскохозяйственной про

Рассмотрим отдельных представителей пестицидов.

В марте 1940 г. швейцарский химик Пауль Мюллер получил 4,4-дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ) и был за это удостоен Нобелевской премии. ДДТ — яд контактного и внутреннего действия. За последние 30 лет благодаря ДДТ более 1 млрд человек спасено от малярии. Без его применения для борьбы с личинками комаров переносчиков от этого заболевания ежегодно погибало бы более 1 млн человек в тех районах, где угроза заболевания малярией особенно велика. Кроме этого, ДДТ способствует искоренению таких болезней, как чума, тиф, желтая лихорадка, лейшманиоз, филяриоз, колорадская клещевая лихорадка и др. Однако исследования биосферы показали, что в настоящее время в природной среде продолжает циркулировать 1 млн т ДДТ, загрязняющего почву и растения, попадающего в организмы человека и животных. Такое огромное количество этого стойкого токсичного вещества осталось в биосфере из 1,5 млн т ДДТ, использованных много лет назад для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Пестицид ДДТ токсичен (ядовит). Он очень устойчив в природных условиях, накапливается в окружающей среде, жировых тканях животных и людей. Это вещество отрицательно влияет на нервную систему и обмен веществ у высших животных и человека, поэтому очень опасно. С 1970 г. применение ДДТ в сельском хозяйстве нашей страны запрещено. Многие другие государства приняли такие же решения, но до сих пор в жировой ткани животных, даже обитающих вдали от районов интенсивного земледелия (белые медведи, моржи и пингвины), находят ДДТ. Этот пример показывает, как важно учитывать отдаленные последствия массового применения пестицидов и всех других биологически активных веществ, особенно таких, которые не встречаются в природе, а синтезированы человеком и чужды ей. Факты, подобные истории применения ДДТ, питают хемофобию — отрицательное отношение к использованию людьми достижений химической науки и производства. Не стоит культивировать у себя такой настрой по отношению к химии, ведь человечеству просто не выжить в наше время без ее продукции. Но надо постоянно помнить об экологическом аспекте ее применения, учитывать прямые и отдаленные последствия воздействия на экосистемы Земли и человека как их части. Открытое через два года после ДДТ другое биологически активное вещество — гексахлорциклогексан С₆Н₆Сl₆, или гексахлоран, или гекса, тоже является стойким пестицидом, который может содержаться в пищевых продуктах. В связи с этим в нашей стране изъяты из употребления такие токсичные и особо стойкие препараты, как ДДТ, тиофос, гексахлоран, соединения мышьяка, меркаптофос и т. п. Благодаря этому средний уровень токсичности применяемых в сельском хозяйстве ядохимикатов снизился в 5 раз. Для сохранения собранного урожая применяют кумариновые соединения, вызывающие у грызунов внутренние кровотечения. Эти вещества не опасны для людей и домашних животных.

Хлорорганические инсектициды наиболее широко применяются для борьбы с вредителями растений

Существует несколько стереоизомеров ГХЦГ, из них высокой инсектицидной активностью обладает у-изомер линдан. Линдан — высокоактивный инсектицид контактного и кишечного действия. Препарат гексахлоран — это жирный на ощупь порошок, пахнущий плесенью. В воде нерастворим. Для человека почти безвреден. При дозе 0,1 мкг на см² контактное действие проявляется уже через несколько минут после попадания инсектицида на насекомое.

ГХЦГ применяют для защиты от вредителей следующих сельскохозяйственных культур: зерновых, зернобобовых, технических, овощных и бахчевых культур, кукурузы, хлопчатни-ка, люцерны, сахарной свеклы, картофеля, а также винограда, плодовых растений и др. Применяют ГХЦГ путем внесения в почву, обработки посевного материала, опрыскивания посевов. Нормы и способы. внесения определяются особенностями сельскохозяйственных культур и видом вредителей, против которых применяются препараты. Гексахлоран действует в почве не менее 3—4 лет.

Фосфорорганические инсектициды нашли широкое распространение в связи с их высокой инсектицидной активностью, быстротой действия на вредителей и малой стойкостью, они быстро разлагаются с образованием продуктов, нетоксичных (невредных) для человека и животных.

Из фосфорорганических инсектицидов наиболее широко применяется ДДВФ (диметилдихлорвинилфосфат или дихлофос).

ДДВФ обладает контактным, кишечным и фумигационным эффектом, высокотоксичен для Клещей, тлей, молодых личинок и взрослых особей чешуекрылых и мух. Гибель насекомых, особенно при попадании через дыхательные пути, наступает через несколько минут. Препарат используется для защиты от вредителей плодовых семечковых и косточковых культур, ягодников (крыжовник, смородина), чайных плантаций, виноградников. Ввиду кратковременности действия применяется в момент массового появления вредителей.

Феромоны — это химические средства внутривидовой сигнализации у животных, летучие вещества, выделяемые в окружающую среду. Современная химия синтезирует вещества, способные менять генетическую природу насекомого, заманивать его в ловушку, программировать размножение заведомо неполноценных насекомых или сдерживать плодовитость самых вредоносных.

Природные феромоны вырабатываются в организме насекомого и регулируют его рост и развитие. Они выделяются насекомыми в ничтожно малом количестве, которое оценивается в единицах, равных 10^-8 г.

Достаточно поместить в ловушку 1 мг синтезированного феромона самки яблочной плодожорки, чтобы на его запах налетела туча вредителей-самцов. На каждый гектар ставят обычно 10 ловушек и таким образом сохраняют урожай.

Сегодня ученые знают химическое строение феромонов нескольких десятков видов вредных насекомых. А раз знают, то могут и синтезировать их. В настоящее время производство феромонов в нашей стране поставлено на промышленную основу.

Различают феромоны половые, возбуждающие, успокаивающие, сбора, тревоги, следа. Первые наиболее изучены, многие из них синтезированы и применяются для борьбы с вредными насекомыми путем заманивания самцов в ловушки и дезориентации их в период спаривания. В качестве феромонов используют производные циклогексенкарбоновых кислот — сиглуры, медлуры, тримедлуры и другие вещества.

Гербициды — это химические вещества, применяемые для уничтожения сорной растительности. Гербицидами могут служить ростовые вещества. К наиболее важным ростовым гербицидам относят 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту. В высоких концентрациях это вещество способствует ускоренному росту сорняков, в результате чего они погибают, ибо рост их становится настолько бурным, что корневая система не успевает обеспечить растения питательными веществами. По свойствам различают гербициды сплошного и избирательного действия.

Гербициды сплошного действия применяют для уничтожения всех растений на площадях, где нет посевов: на обочинах шоссе и железных дорог, на спортивных площадках и т. д.

Гербициды избирательного действия, или селективные, поражают одни виды растений, но не затрагивают другие. При правильном выборе гербицида, его доз, сроков обработки и способа внесения можно подавить большинство сорняков и не повредить при этом культурные растения. Многие из избирательных гербицидов поражают значительное количество видов сорных растений. Например, гербициды 2,4-Д и 2-М-4-Х подавляют многочисленные двудольные сорняки в посевах зерновых культур. Атразин и симазин уничтожают многие двудольные и однодольные сорняки в посевах кукурузы. Другие гербициды поражают ограниченное число видов сорняков или даже один вид.

Выгода от применения гербицидов большая. Химическая прополка полностью механизируется. Подсчитано, что при использовании гербицидов расход на производство и применение их в 5 млн. руб. сохраняет сельскохозяйственную продукцию на 250 млн. руб.

Для предуборочного удаления листьев хлопчатника, семенных посевов бобовых, картофеля, подсолнечника и риса применяют особые вещества — дефолианты, вызывающие опадание листьев растений. В качестве дефолианта в нашей стране чаще всего применяют хлорат магния.

В заключение важно упомянуть о регуляторах роста, которые стимулируют или тормозят рост и развитие растений. Примером таких веществ могут служить тиомочевина CS(NH₂)₂, роданид аммония NH₄SCN и др. Лучшее укоренение черенков, регулирование плодоношения, чеканка растений, ускорение созревания плодов и прорастания клубней достигаются применением ауксинов и антиауксинов.

Регуляторы роста растений

Значительным резервом увеличения производства сельскохозяйственной продукции является использование регуляторов роста растения. Это химические вещества, которые ускоряют (или замедляют) рост и сроки цветения, кущения и плодоношения многолетних культур.

Ретарданты. Это — вещества, замедляющие рост растений. Они вызывают укорачивание и утолщение стебля, способствуют росту корневой системы и наряду с этим благотворно влияют на плодоношение, часто повышая продуктивность растений.

Ретарданты широко применяют в основном на посевах зерновых культур для предотвращения их полегания.