Значение и классификация пестицидов

Потери растениеводства от сорняков, вредителей и болезней всегда были очень ощутимыми, достигая по отдельным культурам в разные годы 50%. В среднем они составляют 20-30 % потенциально возможного урожая.

По данным В.А. Захаренко, В.А. Ченкина (1996), ежегодные потери урожая от вредных организмов составляют в процессе выращивания у зерновых 25 %, у льна – 22,5 %, картофеля – 31,5 %, овощных и плодовых – 29 %, кормовых культур – 15 %. Велики потери уже выращенного урожая в процессе хранения транспортировки.

В мировом и отечественном сельском хозяйстве в последние годы отмечается обострение фитосанитарной обстановки. Поэтому стратегия защиты и фитосанитарный мониторинг занимают значительное место в системе агрохимических мероприятий по стабилизации агроценозов. Наиболее вредоносными и опасными болезнями в полеводстве являются корневые гнили, головневые болезни, бурая и желтая ржавчина, септориоз, пероноспороз, мучнистая роса злаковых культур, фитофтороз картофеля.

К числу наиболее вредоносных фитофагов отнесены в нашей стране стадные виды саранчи, колорадский жук, жуки-щелкуны, пшеничные мухи. В последние годы резко возросла вредоносность злостных многолетних сорняков – осота, бодяка, вьюнка полевого, пырея ползучего и других.

Население Земли превысило в 2000 г. 6 млрд. человек, что требует интенсификации технологий выращивания сельскохозяйственных культур, роста урожайности, снижения непроизводительных потерь. Уменьшить потери урожая можно разными методами. Их делят на предупредительные и истребительные. В системе защиты растений пока еще преобладает истребительный метод с использованием пестицидов.

Пестициды – химические средства борьбы с нежелательными и вредными живыми организмами. В наибольших масштабах пестициды применяют в растениеводстве. К пестицидам, применяемым в сельском хозяйстве, относят дефолианты и десиканты. Они используются для предуборочного удаления листьев, высушивания растений и ускорения их созревания с целью облегчения механизированной уборки и уменьшения потерь урожая.

Важной группой препаратов, влияющих на рост и развитие растений, являются регуляторы роста.

Особо выделяются ретарданты – вещества, снижающие темпы роста растений, что приводит к укорачиванию побегов и междоузлий, предотвращению полегания.

Первые указания на использование пестицидов относятся к истории Египта, Древней Греции и Рима. Для уничтожения вредителей и паразитических насекомых применяли порошки и отвары инсектицидных растений, самым известным из которых была долматская ромашка, или пиретрум. Затем в качестве пестицидов стали применять неорганические соединения меди, железа, мышьяка, серы и других элементов. Было известно, что некоторые из этих веществ ядовиты, но на потенциальную опасность их применения внимания не обращали.

Инсектициды как продукты органического синтеза появились на рынке агрохимикатов после первой мировой войны. Это были производные карбозола, эфиры тиоциановой кислоты, которые в ограниченных масштабах применяются и по настоящее время. Резкий прорыв в борьбе с вредителями произошел после открытия инсектицидных свойств ДДТ-1,1 (4-хлорфенил)-2,2,2-трихлорэтан. Впервые это вещество было синтезировано в 1874 г. О. Цайдлером в Австрии.

В 1948 году швейцарскому химику П. Мюллеру за детальное исследование препарата была присуждена Нобелевская премия по химии. Вскоре после этого синтезировали в промышленном масштабе гексахлоран (ГХЦГ) – 1,2,3,4,5,6 гексохлорциклогексан и эфиры тиофосфорной кислоты. Этапы развития производства и применения средств защиты растений представлены в таблице 1.

Таблица 1

Этапы развития химии пестицидов (В.А. Захаренко, А.Ф. Ченкин 1996)

Разработка эффективных и относительно недорогих пестицидов, прежде всего хлорорганических инсектицидов – ДДТ (1939 г), гербицидов группы 2,4 Д и 2М-4Х (1942 г), фунгицидов группы карбоматов – Манеб (1950), ТМТД (1938), способствовала увеличению спроса и объема производства химических средств защиты растений.

Пестициды удобны в применении, действуют быстро и эффективно, они экономически выгодны, спектр их действия очень широк и разнообразен.

Пестициды классифицируют по назначению, то есть по объектам применения, происхождению, или химическому составу, характеру проникновения в организм и специфике действия на биологические структуры.

В зависимости от назначения их делят на следующие группы:

- инсектициды и акарициды - для уничтожения вредных насекомых и клещей,

- овициды - их яиц,

- ларвициды - гусениц и личинок,

- лимациды - моллюсков,

- нематоциды - растительноядных нематод,

- родентициды - вредных грызунов,

- вермициды - червей,

- фунгициды - возбудителей грибных заболеваний,

- бактерициды - фитопатогенных бактерий,

- вирусициды - вирусов растений,

- инсектофунгициды - вредных насекомых и грибов,

- акарофунгициды - клещей и грибов,

- гербициды - сорной травянистой растительности,

- альгициды - водорослей и другой сорной растительности водоемов,

- арборициды - древесной и кустарниковой растительности,

- граминициды - сорных злаковых трав.

По происхождению пестициды делят на три группы:

- неорганические соединения (соединения меди, серы, цинка и др.),

- органические (фосфорорганические соединения, синтетические пиретроиды,

производные карбамидовой, тио- и дитиокарбамидовой кислот и т.д.),

- растительного, бактериального и грибного происхождения (антибиотики, фитонциды и

т.д.).

В подавляющем большинстве своем современные пестициды - это синтетические органические соединения.

По характеру действия на вредителей инсектициды и акарицид делят на контактные, кишечные, системные и фумиганты. Кишечный инсектицид уничтожает насекомое, попадая в его организм вместе с пищей; контактный - при непосредственном контакте с ним проникает через кожные покровы; системный способен проникать в растение, перемещаться в тканях и вызывать гибель насекомых при его поедании; инсектоакарицид фумигантного действия - пестицид, вызывающий в паро- или газообразном состоянии отравление вредных насекомых и клещей при поступлении через органы дыхания. Существуют инсектициды, которые действуют на насекомых одновременно несколькими путями, например, контактно-кишечные препараты.

Фунгициды по действию на возбудителей болезней растений подразделяются надве группы - защитные (профилактические) и лечащие.

Первые применяются для предупреждения заражения растений, но они не уничтожают заболевание при его развитии; лечащие используются для борьбы с появившейся болезнью.

Фунгициды обеих групп делят на препараты контактного и системного действия.

Фунгициды защитноконтактного действия не проникают в растение, а остаются на его поверхности и при появлении возбудителей болезней действуют на их контактно; защитно-системные проникают внутрь растения и предохраняют от поражения его части, в том числе и удаленные от места нанесения фунгицида. Эти препараты применяют до появления или при наличии первых признаков заболевания. Лечащие контактные фунгициды не могут перемещаться по растению, так как обладают лишь местным (локальным) проникающим действием; лечащие системные же подавляют возбудителей болезней в любых частях растения. Они рекомендуются для применения сразу после появления заболевания.

Гербициды относятся к самым различным классам химических соединений. В зависимости от свойств и характера действия на сорные и культурные растений их делят обычно на две основные группы: сплошного действия (общеистребительные), подавляющие все виды растений, и избирательного, или селективного, действия. Если гербицид в определенной концентрации действует только на конкретные виды растений и вместе с тем не наносит вреда другим, его относят к гербицидам избирательного действия.

По действию на органы и ткани растений гербициды подразделяются на контактные, системные и корневые. Однако это деление условно, поскольку большинство гербицидов в зависимости от концентрации и нормы расхода обладает комплексным действием. Контактные гербициды поражают только те части растений, на которые попадают при опрыскивании (листья, стебли). Внешне это действие проявляется в виде ожогов, вследствие чего нарушаются процессы жизнедеятельности сорняков, что приводит к их гибели. Системные гербициды способны проникать в ткани, передвигаться по всему растению и уничтожать не только надземную часть, но и корни. Они широко применяются в борьбе с многолетними сорняками, имеющими мощную корневую систему. Гербициды, действующие на корневую систему или на прорастающие семена, вносят в почву (почвенные гербициды).