Применение и значение пестицидов

Пестициды — это химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений.

сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйствен­ной продукции, бытовыми вредителями и внешними паразитами животных, а также для регулирования роста, предуборочного уда­ления листьев (дефолианты), предуборочного подсушивания рас­тений (десиканты). Действующее вещество пестицида — биологи­чески активная его часть, использование которой приводит к воз­действию на тот или иной вид вредного организма или на рост и развитие растений.

По.химической структуре различают пестициды: хлороргани-ческие, фосфорорганнческие, ртутьорганические, мышьяксодер-жажие, производные мочевины, цианистые соединения, произ­водные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот, препа­раты меди, производные фенола, серы и се соединений.

В зависимости от объекта воздействия (сорная растительность, вредные насекомые, теплокровные животные) и химической при­роды пестициды подразделяются на: акарициды — для борьбы с клещами; альгициды — для уничтожения водорослей и другой вод­ной растительности; антисептики — для предохранения неметалли­ческих материалов от разрушения микроорганизмами; бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями растений;

зооциды (или родентициды) — для борьбы с грызунами; инсекти­циды — для борьбы с вредными насекомыми (эфициды — препара­ты для борьбы с ыей); лимациды (моллюскоциды) — для борьбы с различными моллюсками; нематоциды — для борьбы с круглыми червями (нематоцидами); фунгициды — для борьбы с болезнями растений под влиянием различных паразитирующих грибов.

К пестицидам относятся дефолианты -~ средства для удаления листьев, десиканты — препараты для высушивания листьев на кор­ню. дефлораиты — вещества для удаления излишних цветов, герби­циды — для уничтожения сорной растительности. В сельскохозяй­ственной практике применяются как общеистребительные гербици­ды. уничтожающие все растения на обрабатываемой площади, так и избирательные, губительно действующие только на сорную расти­тельность. К пестицидам относят также химические вещества для отпугивания насекомых, грызунов и других животных (репеллен-ты). привлечения насекомых с последующим их уничтожением (ат-трактанты), половой стерилизации насекомых (стерилизаторы).

 

 

Классификации пестицидов.

В настоящее время в зависимости от назначения, химической природы и патогенных свойств для теплокровных и человека принято несколько классификаций пес­тицидов: гигиеническая, химическая, производственная.

Гигиеническая классификация пестицидов построена по сте­пени их ядовитости (токсичности) для биологических объектов, кумулятивным свойствам и стойкости с учетом возможности цир­куляции во внешней среде. Степень опасности пестицидов оцени­вается по их токсичности, летучести, кумулятивным свойствам и стойкости.

Сила токсического действия измеряется дозой вещества, вы­ражаемой в мг/кг массы животного или концентрацией вешества в воздухе — мг/л или мг/м³ воздуха. Для опенки токсичности пести­цидов принято пользоваться средней смертельной дозой (ЛДд,), вызывающей гибель 50% подопытных животных при однократном поступлении препаратов в желудоч но-кишечный тракт.

В зависимости от величины ЛДд, пестициды делятся на сильно­действующие ядовитые вешества, среднесмертельная доза кото­рых менее 50 мг на 1 кг массы животного, высокоядовитые (ЛД;о от 50 до 200 мг/кг), срелнеядовитые (ЛД,о от 200 до 1000 мг/кг) и малоядовитые (ЛД;о — 1 г/кг и более).

Если пестициды поступают через кожу (кожно-резорбтивная токсичность), для оценки их действия используют кожно-ораль­ный коэффициент (отношение среднесмертельной дозы пестици­да, действующего через кожу. к среднеснсртельной его лозе, вво­димой в желудок). При резко выраженной токсичности (ЛД,о меньше 300 мг/кг) кожн о-оральный коэффициент меньше 1; при выра­женной токсичнсоти (ЛЯ;,, 300-1000 мг/кг) кожно-оральный ко­эффициент от 1 до 3; при слабовыраженной токсичности (ЛД,„ более 1000 мг/кг) кожно-оральный коэффициент больше 3,

По степени летучести пестициды делятся на очень опасные вещества (насыщающая концентрация больше или равна токсич­ной), опасные (насыщающая концентрация больше пороговой) и малоопасные (насыщающая концентрация не оказывает порого­вого действия).

Кумуляция пестицидов определяется по коэффициенту куму­ляции (отношение суммарной лозы препарата, вызывающей ги­бель 50% подопытных животных при многократном введении, к дозе, вызывающей гибель 50% животных при однократном введе­нии). Если коэффициент кумуляции меньше I, вещество обладает сверхкумуляцией; при коэффициенте кумуляции 1-3 у вещества выраженная кумуляция; при коэффициенте 3-5 — умеренная и при коэффициенте более 5 — слабовыраженная кумуляция.

Пестициды подразделяются и по стойкости; очень стойкие (пе­риод разложения на нетоксическпе компоненты свыше 2 лет); стой­кие (0.5-1 год); умеренно стойкие (1-6 месяцев) и малостойкие (1 месяц).

По способу поступления в организм насекомых пестициды принято подразделять на кишечные, контактные, фумигантные и системные. Кишечные яды проникают в организм насекомого че­рез питание, и насекомое погибает при поступлении яда в кишеч­ник, Кишечные яды губительно действуют на насекомых, имею­щих грызущий или сосуще-лижущий ротовой аппарат. Контакт­ные яды убивают насекомых при контакте с любой частью их тела. Они разрушают наружные покровы, проникают в организм, не­редко закупоривают органы дыхания. Такие яды применяются в основном против вредителей, имеющих колюще-сосущий рото­вой аппарат. Системные яды обладают способностью перемещать­ся по сосудистой системе растений и отравлять их клеточный сок, Фумигантные яды поражают организм насекомого через дыхатель­ную систему. Некоторые ядохимикаты действуют одновременно как кишечные, контактные и системные яды. Инсектициды и акарициды. Препараты этой группы относятся к 17 классам химических веществ. 4S% общего ассортимента препа­ратов занимают фосфорорганические соединения, 14% — произ­водные карбаминовой кислоты и I i % — хлорорганические соеди­нения. Остальные препараты этой группы относятся к другим клас­сам химических соединений.

В последние годы наиболее широкое применение нашли фос­форорганические инсектициды и акарициды (хлорофос, метофос, карбофос, метатион, фозалон, фосфамид и др.). Они используются против паутинного клещика — основного вредителя хлопчатника, вредной черепашки — вредителя зерновых культур и ряда вредите­лей плодовых. Препараты обладают высокой биологической актив­ностью. Им свойственны контактные и внутрирастительные систем­ные действия. Они проникают в ткань растения и сохраняют токсич­ность ^тля вредителя в течение двух—шести недель- Фосфороргани­ческие пестициды, обладая высокой биологической активностью, оказывают токсическое воздействие на организм человека и жи­вотных. Большинство препаратов этой группы относятся к высо­котоксичным ядам. В механизме их токсического действия лежит угнетение деятельности жизненно важных ферментов.

Фосфорорганические пестициды, в отличие от хлорорганичес-ких, относительно мало накапливаются в окружающей среде. Под влиянием воды, солнна примерно в течение месяца они разрушают­ся, превращаясь в малотоксичные соединения. Так, метилмеркапто-фос в листьях растений находится в течение 30 дней, антио — 10 дней, фосфамид —7-10 дней. Поэтому фосфорорганические препа­раты в меньшей степени загрязняют пищевые продукты, получен­ные и-з обрабатываемых культур ц животных. Однако некоторые пре­параты (например, тиофос) обладают высокой токсичностью и спо­собны вызывать острое отравление- Их применение в СНГ запрещено.

Производные карбаминовой киолоты (севин, цирам, цинеб и др.) обладают значительной фунгицидной активностью и используются для защиты от вредителей, возбудителей заболеваний и сорной рас­тительности при возделывании плодово-я годных, овоще-бахчевых, зерновых, зернобобовых и технических культур. Они обладают сред­ней и малой токсичностью и слабо выраженной кумуляцией, срав­нительно быстро разрушаются во внешней среде. Однако некоторые из них могут сохраняться на обрабатываемых поверхностях сельско­хозяйственных культур в течение продолжительного времени.

Хотя производные карбаминовой кислоты по масштабам про­изводства и применения занимают второе место после фосфорор-ганических препаратов, в нашей стране разрешено использование только севина, ниримора и фурадина.

Производные карбаминовой кислоты в большинстве случаев действуют как контактные и кишечные яды. Некоторые из них могут оказывать токсическое действие на теплокровных животных и че­ловека и по токсичности не уступают фосфорорганичсским соеди­нениям. Они оказывают эмбриотоксическое и мутагенное действия,

Хлорорганические соединения. ДДТ, ГХЦГ, полихлорпинен, алдрин, эфирсульфонат и другие хлорорганические соединения — пестициды, давно нашедшие широкое применение в сельскохо­зяйственном производстве. Они используются в борьбе с вредите­лями зерновых, зернобобовых, технических культур, виноградни­ков, овощных и полевых культур, в лесном хозяйстве, ветерина­рии и даже в медицинской практике. Отличительная их особен­ность — стойкость к воздействию различных фактора" внешней среды (температура, солнечная радиация, влага и др.). Так, ДДТ выдерживает нагревание до 115-120° С в течение 15 ч и почти не разрушается при кулинарной обработке. Этот препарат, обладая высокими кумулятивными свойствами, постепенно накапливает­ся в окружающей среде (вода, почва, пищевые продукты). Его на­ходили в почве через 8—12 лет после применения.

Другое характерное свойство хлорорганической группы ве­ществ — способность накапливаться в тканях и жире живогных, Большинство препаратов этой группы огноснтся к срсднетоксич-ным соединениям. Только некоторые из них (алдрин, дилдрин) принадлежат к сильнодействующим и очень опасным по своей ле­тучести веществам. Хлорорганические соединения могут вызывать острые или хронические отравления с поражением печени, цент­ральной и периферической нервной системы и других жизненно важных органов и систем.

В настоящее время принимаются меры к замене соединений более безопасными. Применение таких сильнодействующих препаратов, какалдрин.дилдрин, в сельском хозяйстве запрещено. С 1970 г- запрещено применение ДДТ. введены ограничения и для неко­торых других препаратов этой группы.

В последнее время получены химические соединения этой груп­пы, близкие по своему строению к ДДТ, обладающие высокий инсектицидной активностью и легко разлагающиеся в окружаю­щей среде до нетоксичных продуктов. Из хлорорганических ин­сектицидов в нашей стране сегодня находят широкое применение полихлоркамфен, гексахлоран, гамма-изомер ГХЦГ тиодан, ди­лер.

Фунгициды, как отмечалось, предохраняют от грибковых за­болеваний сельскохозяйственные культуры. Объем их производ­ства и ассортимент значительно меньше, чем инсектицидов и гер­бицидов. Фунгициды откосятся к различным классам химических соединений. Широкое применение в сельскохозяйственной прак­тике нашли производные тиокарбаминовой кислоты (цинеб, по-ликарбапин, диатин М-45 и др.), фтадимада (каптан, фталан), бензимидазола (беномил, БМК). мочевины и гуанидина (темп-сен М, карпен).

Пиретримы. Повышая активность пестицидов, можно снизить действующую концентрацию до безопасных для человека величин. Если пестициды первого поколения (в основном соединения мы­шьяка) сильно загрязняли водную среду, то пестициды второго поколения менее опасны. Среди них — препараты с высокой из­бирательностью и различной продолжительностью действия (от нескольких часов до многих месяцев). Многие из них под влияни­ем микроорганизмов, солнечного света, воды и воздуха полнос­тью разлагаются на простые безвредные вещества. Таковы препа­раты из семейства пиретримов и их синтетических аналогов пи-ретроидов, которые вносят на поля в количестве 5—20 г/га, т.е. в 100—1000 раз меньше, чем в случаях традиционных пестицидов.

Гербициды — средства борьбы с сорняками, относятся к II классу химических соединений, В их числе наиболее широкое применение в сельском хозяйстве находят производные хлорфенок-сиалкановых кислот, симметричного тряазина, мочевины, тиокар­баминовой, хлорированных алифатических и бензойной кислот.

Гербициды в основном -значительно менее токсичны для теп­локровных, обладают и слабой кумулятивной способностью. Вме­сте с тем некоторые гербициды небезопасны для окружающей среды. К их числу следует отнести низшие эфиры. отличающиеся большой летучестью. Значительная устойчивость хлортр казино в ых препаратов при нарушении правил их применения может оказы­вать отрицательное воздействие на последующие посевы. Дефолианты и десиканты. Для дефолиации спи, хлопчатника. картофеля и некоторых других культур применяются: бутифос, цианид кальция, хлораг магния и хлорат-хлорид кальция. Хлори­ды также используются для дисикации ботвы картофеля, подсол­нечника. риса и др.

Способы применения пестицидов. Пестициды используются в разных препаративных формах, чаще всего в виде дустов, грану­лированных препаратов, суспензий, эмульсий, аэрозолей и фу-мигантов. Дуст — порошкообразная смесь, состоящая из основно­го яда (активно действующее вещество) и наполнителя, В качестве наполнителя используются тальк, мел. гипс, каолин и др. Дусты производятся промышленными предприятиями, готовить их са­мостоятельно не разрешается. Гранулированные препараты приго­товляются посредством пропитки гранул или различных минера­лов (бентонит, каолин, верникулит) или минеральных удобрений. В зависимости от назначения препараты выпускаются с диаметром гранул от 0,25 мм до 5 мм.

Учитывая насущную необходимость значительно повысить ак­тивность пестицидов и тем самым снизить их действующую кон­центрацию до величин, безопасных для человека и животных, уче­ные разработали синтетические пиретроиды.

Способы применения пестицидов зависят от их препаративной формы и назначения (обработка семенного материала, опрыскива­ние, опыление, обработка гранулированными препаратами).

При выращивании картофеля и овощей активнее стали приме­няться технологии, позволяющие снизить нагрузку пестицидов на окружающую среду, в частности ультраобъемное опрыскивание и предпосевная обработка посадочного и посевного материала,

Тактика применения пестицида обоснована особенностями биологии вредителей, возбудителей болезней, сорняков и харак­тером их вредоносности.

Тактика применения инсектицидов обоснована задачей управ­ления численностью популяций вредных видов. При этом учиты­вается прежде всего экономический уровень вредоносности: опре­деляется плотность популяции вредителя, при которой с эконо­мических позиций целесообразно проводить обработку.

Тактика применения фунгицилов в борьбе с грибковыми бо­лезнями — предупреждение заражения патогенными микроорга­низмами путем обеззараживания посевного материала, а также профилактика заражения растений и распространения заболева­ний в период вегетации. Задача применения гербицидов в борьбе с сорной растительностью состоит в замене ручного труда на про­полке и сокращении количества междурядной обработки почвы.