В нашей стране по токсичности выделяют четыре класса препаратов.

1. Особо токсичные - ЛД₅₀ 50 мг/кг.

2. Высокотоксичные - ЛД₅₀ -50-200 мг/кг.

3. Среднетоксичные - ЛД₅₀ 200 -1000 мг/кг.

4. Малотоксичные - ЛД₅₀ более 1000 мг/кг.

Гербициды по уровню токсичности классифицируют следующим образом:

1. Чрезвычайно опасные - ЛД₅₀ <15 мг/кг.

2. Высокоопасные - ЛД₅₀ =16-150 мг/кг.

3. Умеренно опасные - ЛД₅₀ = 151-5000 мг/кг.

4. Малоопасные - ЛД₅₀ > 5000 мг/кг.

По степени опасности для человека препараты

1-й группы чрезвычайно опасны,

2-й - опасны,

3-й - умеренно опасны,

4-й - малоопасны.

Класс опасности указывается на этикетках препарата и в рекомендациях по его применению. Для использования в личных подсобных хозяйствах и на учебно-опытных участках школ, в учебных хозяйствах вузов, как правило, рекомендуются препараты 3-го и 4-го классов. Применение же пестицидов 1-го и 2-го классов опасности в сельском хозяйстве разрешается только специалистом по защите растений и под его контролем.

Селективность - избирательное действие препарата на разные виды живых организмов. У растений избирательность может определяться морфологическими особенностями или спецификой обмена веществ живого организма. У растений избирательность, основанная на анатомоморфологических особенностях (низкая проницаемость покровных тканей, кратковременность контакта вследствие плохой смачиваемости или малой площади листовой пластинки), встречается у представителей семейства Злаковых, Губоцветных, Амарантовых. Биохимическая избирательность обусловлена особенностями метаболизма после проникновения гербицида в ткани и клетки растений. Например, у растений семейства злаковых происходит сравнительно быстрая детоксикация гербицида 2,4 Д за счет его связывания белками клеточных структур и мембран цитоплазмы, а также в процессе декарбоксилирования и образования различных комплексов с веществами небелковой природы. В чувствительных растениях других семейств 2,4 Д разобщает окислительное фосфорилирование и нарушает синтез АТФ, что приводит к гибели растений.

Персистентность - продолжительность сохранения пестицидами биологической активности в окружающей среде. По стойкости пестициды разделяются на шесть групп с продолжительностью действия от нескольких дней до двух и более лет. К наиболее стойким относят соединения мышьяка и ртути, ДДТ и некоторые другие препараты первого поколения.

В различных биологических средах персистентность одного и того же препарата может меняться. Наиболее быстро препараты разрушаются под влиянием почвенных микроорганизмов. Многие пестициды сравнительно быстро разрушаются под действием света и воды. В любом случае предпочтительнее использовать пестициды с низкой персистентностью.

Кумулятивное действие - способность вещества при длительном воздействии на живой организм накапливаться в нем и вызывать признаки отравления. Накопление пестицидов может заканчиваться гибелью организма. Особое внимание общественности привлекло накопление в окружающей среде, продуктах питания, организмах животных и человека хлорорганических препаратов, в первую очередь ДДТ. В большинстве стран этот препарат сейчас не применяется. В СССР он был запрещен для сельскохозяйственного использования в 1970 г. Кумулятивное действие пестицидов приводит к гибели птиц, насекомых, других позвоночных и беспозвоночных животных. В результате нарушается устойчивость агроценозов и всей экосистемы, уменьшается биоразнообразие. Последствия такого неконтролируемого вмешательства проявляются в течение длительноговремени в форме подавления естественных регуляторных механизмов в сообществах.

Существенным недостатком пестицидов является выработка устойчивости, или резистентности вредителей, возбудителей болезней и сорняков к препаратам. Резистентность может быть естественной или приобретенной в результате отбора устойчивых особей при постоянном применении одного и того же соединения. Адаптогенез особенно быстро идет в популяциях членистоногих. Резистентности к сорнякам не было отмечено до 70-х годов XX века. В настоящее время сорные растения перестали быть исключением. К некоторым гербицидам, длительно и бессистемно применяемым в агроценозах, стали устойчивы фиалка трехцветная (Viola tricolor), звездчатка средняя (Stellaria media). В стадии формирования резистентности к препарату 2,4 Д, по нашим данным, полученным в Смоленской области, находятся марь белая (Henopodium alba), виды рода пикульник (Galeopsis), пастушья сумка (Capsela bursa pastoris) и другие.

Для уменьшения опасности химического метода борьбы требуется разработка более эффективных и менее опасных средств защиты растений. Требования к безопасности пестицидов растут. Современная сертификация новых пестицидов включает более ста тестов. Пестициды не должны обладать канцерогенным, тератогенным и мутагенным действием. Однако такие свойства были обнаружены у некоторых препаратов первого и второго поколения, особенно у хлорорганических соединений и органических соединений ртути. Некоторые препараты проявляют сенсибилизирующее и иммунотоксическое действие, то есть подавляют иммунитет, вызывают аллергию.

Для увеличения безопасности основными направлениями синтеза и применения пестицидов можно считать следующие.

1. Снижение токсичности для человека и животных.

2. Повышение селективности.

3. Уменьшение персистентности.

4. Создание удобных препаративных форм - микрокапсул, гранулированных

препаратов.

5. Комбинированные, ленточные, краевые, ранневесенние и позднеосенние обработки с

учетом биологических особенностей и онтогенеза патогенов.

6. Чередование препаратов.

7. Соблюдение регламентов при хранении и транспортировке препаратов и обработке

посевов.

Перспективным направлением поиска более безопасных пестицидов является синтез аналогов природных соединений. Ярким примером успешного результата, достигнутого в этом направлении, является получение синтетических пиретроидов, широко применяемых в настоящее время во всем мире.

Благодаря высокой стабильности пестициды и продукты их трансформации циркулируют в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Значительная часть этих продуктов накапливается в пахотном горизонте почвы и оказывает влияние на процессы трансформации биогенных элементов, микрофлору. Продукты разложения иногда оказываются более опасными, чем исходные вещества.

Пестициды токсичны для многих представителей почвенной биоты. У клубеньковых бактерий под их воздействием происходят метаболические нарушения, ингибируется синтез аминокислот, происходит ускоренное окисление углеводов. В ряду пестицидов токсичность для представителей рода Rhizobium распределяется так: фунгициды > инсектициды>гербициды. Чем эффективнее фунгицид, тем токсичнее он для клубеньковых бактерий.

Скорость деструкции пестицидов зависит и от почвенных микроорганизмов. По мнению, для микробного разложения пестицидов соответствующие виды должны встречаться в почве и находиться в условиях, благоприятных для синтеза ферментов, катализирующих процессы трансформации пестицидов.

Ускорить естественное очищение почвы от пестицидов можно комплексно. Полезно специальное внесение микробов- трансформаторов, способных разрушать пестициды. Например, гриб Aspergillum niger в 2-3 раза ускоряет разложение инсектицида базудин. Увеличение числа бактерий из родов Pseudomonas, Flavobacterium, Agrobacterium в ризосфере высших растений также уменьшает пестицидное загрязнение почвы. Увеличивает количество микроорганизмов внесение органических удобрений. В зависимости от плодородия почвы в 1 ее грамме может содержаться от 0,1 до 10 млн/шт. микроорганизмов. Полезно и усиление корневого питания путем использования минеральных удобрений.

Определенный вклад в снижение экологической напряженности может внести совершенствование препаративных форм и способов применения пестицидов. Использование ультрамалообъемного (УМО) опрыскивания, инкрустация и дражирование семян специальными составами, включающими комплексные протравители, микроэлементы, регуляторы роста, антидоты против фитотоксичных остатков пестицидов и другие компоненты ослабляют негативное влияние пестицидов на агроценозы.

Проблема подавления вредных организмов не может быть решена применением исключительно пестицидов. Серьезные недостатки химического метода ставят перед специалистами по защите растений и охране окружающей среды задачу применения интегрированной борьбы с вредителями, болезнями и сорняками культурных растений в агроценозах.