Химический способ защиты растений. История и перспективы развития
Проблемами защиты растений занимались еще древние ученые и философы, но научное обоснование химического метода защиты насчитывает лишь около 150 лет. Началом развития химического метода защиты считают применение в 1867 году в США парижской зелени против колорадского жука. Это был первый химический инсектицид. Первый фунгицид был создан в Европе в 1885 году французом Александром Мильярде для защиты винограда против милдью. Это была бордоская жидкость, которая с успехом используется и сейчас. С тех пор какие только химические соединения не использовало человечество, чтобы избавиться "нежелательных гостей" на растениях. В конце ХІХ - в начале ХХ столетия это были высокотоксичные соединения мышьяка, ртути, цинка, фтора, хлора, меди, позже придумали менее токсичные для людей вещества. Эти препараты назвали пестицидами (pestis - зараза, caedo - убивать). Объединенные одним названием, они значительно отличаются друг от друга, как по химическому составу, так и по действию на вредные организмы.
В зависимости от того, против каких вредных объектов они используются, пестициды делятся на следующие группы:
· инсектициды(insectum - насекомое) - для борьбы с вредными насекомыми;
· акарициды (acarus - клещ) - против клещей;
· фунгициды (fungus - гриб) - против возбудителей грибных болезней;
· гербициды (herbum - трава) - против сорняков;
· бактерициды -против бактериальных болезней;
· арборициды - против нежелательной кустарниковой и деревянистой растительности;
· родентициды (зооциды) -против вредных грызунов;
· нематоциды(nematodes - круглые черви, фитогельминты) - против нематод;
· ретарданты - регуляторы роста растений;
· десиканты - препараты для подсушивания растений;
· дефолианты - препараты для уничтожения (сбрасывания) листьев;
· репелленты - вещества, запах и вкус которых отпугивает насекомых (могут быть растительного и животного происхождения);
· атрактанты -вещества, запах и вкус которых привлекает насекомых (чаще всего это половые гормоны насекомых);
· антифиданты -ограничивают питание насекомых (отбивают аппетит);
· хемостерилянты - вызывают стерилизацию взрослых насекомых.
Ряд препаратов объединяет в себе свойства разных групп: инсектоакарициды, инсектофунгициды, акарофунгициды и т.д.
К пестицидам также относят биопрепараты (биоинсектициды, биофунгициды).
Наиболее известны и чаще всего используются в сельском хозяйстве первые 4 группы препаратов.
По способу проникновения в организм инсектициды делятся на контактные, системные, кишечного действия и фумиганты. Контактные поражают насекомого при контакте с любой частью его тела, проникают в его организм через кожный покров. Их применяют против вредителей, которые живут открыто. Эта группа инсектицидов наиболее опасна для полезных насекомых. Инсектицидыкишечного действия вызывают отравление насекомых при попадании в организм вместе с пищей. Они эффективны против вредителей, которые грызут листву (жуки, гусеницы), и практически не действуют на сосущих насекомых и клещей. Большинство современных инсектицидов имеет контактно-кишечное действие. Системные инсектициды способны проникать в растение, двигаться по сосудистой системе и отравлять насекомых во время их питания на таком растении. Они высокоэффективны против насекомых с сосущим и колючим ротовым аппаратом (клещи, тля, клопы, щитовки, белокрылки) и менее эффективны против вредителей, которые грызут листву. Системные свойства имеют инсектициды группы неоникотиноидов (актара, конфидор, калипсо, престиж) и БИ-58 новый. Фумиганты проникают в организм насекомого через органы дыхания, вызывая асфикцию. Их применяют против вредителей запасов (фосфид Al и Mg (фоском, фостек, фостоксин, магтоксин), актеллик, каратэ, арриво).
Фунгициды по характеру действия тоже разделяют на контактные и системные. Первые не проникают в растение и действуют на возбудителя болезни при непосредственном контакте. К этой группе принадлежат препараты меди и их заменители (купроксат, чемпион, хлорокись меди, поликарбацин), серы (кумулюс, тиовит джет, сера коллоидная), известь и др. Контактныефунгициды защищают растение от проникновения патогенов в ее ткани и не способны контролировать их после попадания в растение. Эффективность таких препаратов зависит от срока последней обработки, количества и равномерности нанесения препарата на растение, погодных условий. Применяют их большей частью с профилактической целью. Системные фунгициды проникают в ткани и сосудистую систему растений и двигаются в ней (ридомил, альет, скор, топаз). Они проявляют лечебный эффект, находя и уничтожая возбудителя внутри растения и предотвращая общее его поражение. Эффективность таких препаратов зависит от времени с момента проникновения патогена и заражения растения до начала химической обработки. Чем этот период короче, тем выше эффективность фунгицида.
Гербициды по действию на растения разделяют на две основные группы: полного действия, которые уничтожают все виды растений (препараты на основе глифосата), и выборочные (селективные), которые уничтожают отдельные виды растений и не вредные для других. Различают также контактные, системные и почвенные (действуют на корневую систему растений или на прорастающие семена) гербициды. Применение препаратов системного действия особенно эффективно против сорняков, которые имеют хорошо развитую корневую систему, в особенности многолетних.
Рассмотрим наиболее используемые группы пестицидов более детально.
Инсектициды
В эту группу входят препараты из разных химических классов и микробиологические препараты.
Химические:
• хлорорганические(ДДТ, ГХЦГ, тиодан, дилор) - экологически опасные препараты с высоким уровнем токсичности для теплокровных, с продолжительным периодом полураспада, уничтожают все виды насекомых. Широко использовались в 60-70-е годы. Сейчас запрещены к использованию в Европе и США, тем не менее, используются в некоторых азиатских странах (Индия, Китай);
• фосфорорганические (БИ-58 новый, базудин, актеллик, золон, волатон, дурсбан, пиринекс) - высокотоксичные препараты с периодом полураспада более 1 месяца, поэтому применять их нужно в начале вегетации растений. Не выборочные, уничтожают как вредных, так и полезных насекомых. Действие их не зависит от температурного режима, что повышает их надежность. Хорошо комбинируются с другими препаратами;
• пиретроиды (каратэ, децис, шерпа, штефесин и др.) - названием обязаны ромашке далматской (пиретрум), которая имеет инсектицидные свойства и использовалась издавна для уничтожения и отпугивания насекомых. Изомеры инсектицида, выделенного из ромашки, называют пиретроидами. Препараты полного действия уничтожают как вредных, так и полезных насекомых. Быстро разлагаются в окружающей среде, особенно в жаркую сухую солнечную погоду под действием ультрафиолетового излучения. Именно поэтому пиретроиды лучше использовать в вечернее и ночное время или в пасмурные дни. Из-за способности быстро разлагаться эту группу препаратов можно использовать и во второй половине вегетации растений во время созревания плодов. Хорошо зарекомендовали себя и смеси пиретроидов с фосфорорганическими препаратами, взятые в половинных дозах.
Нейротоксичные:
• никотиноиды (регент, банкол, моспилан) и неоникотиноиды (актара, конфидор, калипсо) - происхождение из морских кольчатых червей. Инсектициды нового поколения с более низкой токсичностью, чем у предыдущих групп. Имеют контактно-кишечное действие, действуют на центральную нервную систему насекомого или на отдельные нервные узлы. Например, банкол вызывает паралич органов питания, и колорадский жук гибнет от голода.
Неоникотиноиды имеют системное действие, хорошо двигаются в растении, могут проникать из почвы через корневую систему (корнево-системное акропетальное действие), поэтому их можно вносить с капельным орошением. Имеют выборочное действие (не действуют на мотыльков и гусениц), эффективны против сосущих насекомых и жуков. Безвредны для пчел. Не токсичны для растений. Имеют продолжительный период защиты (до 6 недель). Эффективность препаратов не зависит от перепадов температуры и влажности. Являются базовыми для интегрированной защиты.
Феромоны и регуляторы роста насекомых. К ним относят большую группу гормональных препаратов-регуляторов роста насекомых (РРН), которые делятся на две подгруппы:
• ингибиторы роста насекомых (инсегар, димилин, номолт, аплауд) - вызывают гибель насекомого во время перехода его с одной стадии развития в другую;
• ингибиторы синтеза хитина насекомых (матч, сонет, римон) - личинка насекомого гибнет во время линьки, вырастая из своей кожи, так как под действием препарата не формируется новая хитиновая оболочка.
Регуляторы роста имеют:
- продолжительный период защитного действия (25-35 дней), что значительно сокращает количество обработок за сезон;
- высокую селективность (избирательность), что дает возможность контролировать отдельные наиболее вредные виды насекомых и быть безопасными для полезной энтомо- и акарифауны;
- овицидный эффект: из отложенных на обработанную поверхность яиц не рождаются гусеницы;
- не уничтожают взрослых насекомых, но вызывают их стерилизацию;
- низкую токсичность препаратов, которая гарантирует безопасность для работающих и окружающей среды;
- специальные добавки (протекторы) для защиты от солнечной инсоляции и действия высоких температур, что обеспечивает продолжительную защиту растений в жаркую и солнечную погоду.
Обязательным элементом применения этих препаратов является использование феромонных ловушек, что дает возможность точно определить сроки обработок препаратами и необходимость их проведения.