Зинченко В.А. Химическая защита растений. Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведении
 Скачать 6.21 Mb.
|
6. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙНасекомые Клещи Нематоды Грызуны Щитовки Тли Личинки Черви инсектициды акарициды нематиииды родентициды скелциды афициды ларвициды вермициды Способ проникновения в организм Контактные - Кишечные Системные Фумигационные Характер действия на организм Истребительный Регуляторы развития насекомых (РРН) Аттрактанты Репелленты Хемостерилянты Ювеноиды Химическое строение действующего вещества Хлорорганические Фосфорорганические Синтетические пиретроиды Производные карбаминовой кислоты Нитрофенолы Минеральные масла Препараты других групп Рис. 6.1. Классификация химических средств борьбы с вредителями растений • механизму действия нарушающие функцию нервной системы действующие на ионные каналы, ингибирующие ацетилхоли- нэстеразы, блокирующие постсинаптические рецепторы, ингибирующие синтез хитина, аналоги ювенильного гормона рис. 6. 1). 6.2. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РЕГУЛЯТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ В последние годы появились препараты, обладающие разным характером действия, позволяющие регулировать численность вредителей хемостерилянты, репелленты, аттрактанты 6.2.1. ХЕМОСТЕРИЛЯНТЫ Хемостерилянты — химические вещества, препятствующие появлению нормального потомства возбудителя, вследствие чего происходит сокращение его численности. К хемостерилянтам относятся вещества, различные по химическому строению производные фосфорорганических соединений, пиримидина, урацила, триазина и др. Механизм действия хемостерилянтов также различен одни вызывают задержку развития яичников и семенников, другие — гибель уже образовавшихся яиц и спермы, третьи препятствуют нормальному оплодотворению, что приводит к образованию нежизнеспособных яиц. Например, ТЭФ (триэтиленфосфорамид) и ТиоТЭФ воздействуют на нуклеиновые кислоты преимущественно самцов, повреждая зрелые сперматозоиды. Препараты на основе этих соединений испытывают для борьбы с насекомыми на фермах в местах выплода мух. Один из способов применения хемостерилянтов — стерилизация насекомых в лабораторных условиях и выпуск их в природные, при этом стерильных насекомых должно быть враз больше, чем насекомых в популяции. Стерилизацию насекомых можно проводить ив природных условиях путем опрыскивания или раскладки пищевых приманок с хемостерилянтом. Особенности хемостерилянтов: • исключительная специфичность (снижается численность только стерилизуемых насекомых); • возможность исключить контакт с продуктами питания и человеком (при стерилизации в лабораторных условиях); • высокая эффективность при обработке быстро размножающихся насекомых при исключении перелета; • снижение численности потомства без уменьшения вредоносности существующих насекомых. Использование хемостерилянтов в практике защиты растений ограничивается их высокой токсичностью для теплокровных, а также канцерогенными тератогенным действием (появление опухолей и уродств в потомстве. РЕПЕЛЛЕНТЫ Репелленты — отпугивающие вещества, действующие на хемо- рецепторные системы (они не действуют на насекомых, лишенных усиков. Некоторые гербициды (Доказывают репеллент- ное воздействие на злаковых мух, фунгициды Хлорокись меди — на колорадского жука, протравители ( ТМТД) — на птиц Вещества, вызывающие отказ от пищи, называют антифидан- тами. Природа их действия может быть объяснена тем, что анти- фиданты подавляют чувство голода. Репелленты применяют в основном для защиты человека и животных от кровососущих насекомых и клещей. АТТРАКТАНТЫ Аттрактанты — вещества, привлекающие насекомых. Запах атграктантов воспринимается сенсиллами, полученное раздражение передается в головной мозг, вызывая соответствующие действия насекомых. В зависимости от природы вещества и ответной реакции насекомых различают следующие аттрактанты: • пищевые — привлекают насекомых к пище; • половые (феромоны) — стимулируют процессы воспроизвод ства; • световые — привлекают к свету определенной длины волны; • следовые — определяют направление движения муравьев; • тревоги — вызывают состояние беспокойства у тлей; • агрегационные — способствуют сбору насекомых (тараканов, долгоносиков) в каком-то одном месте; • кайромоны — привлекают насекомых к месту кладки яиц. Пищевыми аттрактантами служат продукты разложения органических веществ, такие, как белковые гидролизаты, продукты брожения, сиропы. Они имеют небольшой радиус действия и продолжительность действия несколько дней (4...7). В практике защиты растений находит применение препарат Мета Г (60 г/кг), запах действующего вещества которого (метальдегид) привлекает голых слизней. Препарат рассевают по поверхности почвы (30 кг/га) междурядий и дорожек. Половые аттрактанты называют феромонами Они действуют как природные вещества, выделяемые особями одного пола для привлечения особей другого. Эти вещества обладают высокой биологической активностью, они выделяются насекомыми в мик роколичествах. Так, самка американского таракана выделяет одновременно всего 30 молекул феромона. Самка соснового пилильщика задней привлекает до 11 ООО самцов с расстояния до 17,5 км. Феромон Диспарлур (1 мг в ловушке) привлекает 240 особей самцов непарного шелкопряда. Высокая специфичность, биологическая активность и безвредность для окружающей среды обусловливают перспективность феромонов для регулирования численности насекомых. Ученые ведут интенсивный поиск феромонов для различных вредителей. В отличие от пищевых атграк- тантов феромоны вызывают сильное, но кратковременное действие на насекомых. При длительном воздействии феромонов насекомые привыкают к ними перестают реагировать, происходит адаптация антенн. При насыщении атмосферы парами синтетических феромонов происходит дезориентация насекомых. Для этой цели используют также химические ингибиторы восприятия феромонов — антиферомоны. Причины нарушения химической коммуникации насекомых могут быть следующими: • сенсорная адаптация феромонных рецепторов на антеннах и торможение сигналов в центральной нервной системе; • многочисленные источники синтетических феромонов отвлекают самцов от самок или дезориентируют их, и они не могут уловить след самки; • насыщение атмосферы одним из компонентов изменяет соотношение естественных ее составляющих, что приводит к разба- лансировке сенсорной системы самца. В химическом отношении феромоны — это непредельные углеводороды с различными степенью насыщенности и положением двойной связи. Производят их в особых промышленных формах, называемых диспансерами. Это микроволокна, трехслойные хлопья, ленты, микрокапсулы из желатина или полиуретана, полиэтиленовые трубочки. Применяют с помощью клеевых секс-лову шек или резиновых колец. Секс-ловушки с феромонами используют для надзора за состоянием насекомых, что особенно важно для карантинных объектов, или для снижения их численности. При малой численности насекомых применяют феромоны для мониторинга и отлова в клеевые ловушки, при высокой — используют антиферомоны для дезориентации самцов. Благодаря феромониторингу удается в 2 раза сократить число химических обработок. Метод дезориентации по эффективности сравним с химическим (использованием пестицидов. Последний позволяет быстро уничтожить насекомых, но при этом страдают и энтомофаги, применение феромонов приводит к снижению численности го поколения, не оказывая токсического действия на энтомофагов. Применение феромона восточной плодожорки (1000 ловушек нага, активность которых сохранялась 90 дней) привело к тому, что наследующий год в ловушку попадало 2... 16 бабочек, тогда как после применения Фозалона — Для практического применения предложены десятки препаративных форм феромонов. Например, ПАК-К представляет собой резиновые кольца, содержащие 180...200 мг действующего вещества аценола, применяется для дезориентации восточной (1000 ко лец/га) и сливовой (500 колец/га) плодожорок ПАК (действующее вещество — аценол) рекомендована для определения численности и отлова восточной плодожорки (1 ловушка нага ПАК (действующее вещество — геранилбутирот) рекомендована для определения численности щелкуна степного Кайромопы вещества, привлекающие насекомых к месту кладки яиц, выделяемые из растений. Так, из люцерны выделены вещества, привлекающие люцернового долгоносика, из хлопчатника — хлопкового долгоносика. Кайромоны применяют для обработки приманочных посевов с последующим уничтожением насекомых инсектицидами. Например, после обработки приманочного посева кайромоном озимой совки было отложено враз больше яиц и отродилось враз больше гусениц, чем на остальном массиве культуры. Следовательно, можно исключить сплошные обработки инсектицидами и опрыскивать ими лишь Л часть посевов. Ж КЛ желтые клеевые ловушки для белокрылки, тлей, комариков, муравьев. Развешивают их вертикально параллельно растениям на 7...10 см ниже верхушек из расчета 800...1000 шт. нага или в личных подсобных хозяйствах из расчета 8...10 шт. нам. ХЛОРОРГАНИЧЕСКИЕ ИНСЕКТИЦИДЫ Инсектициды на основе хлорорганических соединений (ХОС) — одни из первых органических пестицидов, широко применяемых в практике защиты растений. Они пришли на смену высокотоксичным мышьяксодержащим неорганическим препаратам типа арсенитов и арсенатов. Высокая биологическая активность препаратов при низких нормах расхода, длительное защитное действие, широкий спектр инсектицидной активности, малая острая токсичность для теплокровных, высокая экономическая эффективность привели к тому, что с каждым годом во многих странах мира производство ХОС быстро увеличивалось. Для защиты растений предлагались многие новые препараты этой группы, характеризующиеся высокой инсектицидной и даже инсектоакарицидной активностью. Инсектицидные свойства ДДТ одного из первых широко применяемых препаратов этой группы, были открыты в 1940 г. Пау лем Мюллером, за что он был удостоен Нобелевской премии. Всемирная организация здравоохранения в 1971 г. отмечала особое значение этого препарата для борьбы с переносчиками опасных для человека болезней. Во время Великой Отечественной войны благодаря применению ДДТ были остановлены многие эпидемии. За последние 25 лет более 1 млрд человек благодаря этому препарату были избавлены от малярии. История медицины не знала подобных успехов. Однако по мере разработки высокочувствительных методов определения микроколичеств ХОС в различных средах, по мере изучения поведения их в растениях, объектах окружающей среды, в организмах теплокровных обнаруживалось все больше отрицательных свойств этих препаратов Главная особенность ХОС — их высокая термическая и химическая стойкость. С одной стороны, это обеспечивает длительную защиту, ас другой — создает опасность загрязнения окружающей среды. Наиболее стойкие ХОС сохраняются в почве в течение нескольких лети почва из барьера на пути циркуляции пестицидов превращается в источник загрязнения водоемов, грунтовых вод, растительной продукции, а через нее — и продуктов животновод ства. В растительных и животных организмах ХОС слабо разрушаются и накапливаются в пищевых звеньях. Многие из них обладают кумулятивными свойствами, ДЦТ относится к сверхкумулятив- ным веществам. ХОС действуют на нервную систему насекомых, нарушая липо- идное равновесие мембраны нервных клеток, препятствуя прохождению нервного импульса. Токсическое действие проявляется через 5...7 дней после обработки, сопровождается тремором и па раличом. При многократном применении у насекомых развивается групповая устойчивость, те. появляются резистентные популяции, устойчивые ко всем хлорорганическим препаратам. В связи с этим с 1960 г. начали ограничивать применение ду- стов и минерально-масляных эмульсий этих препаратов как наиболее опасных форм, снижали нормы расхода и ассортимент обрабатываемых культур, вводили строгие регламенты, направленные на то, чтобы снизить циркуляцию ХОС в окружающей среде, предотвратить их накопление в продукции. По мере появления менее стойких инсектицидов из других групп (ФОС, пиретроиды) наиболее опасные препараты ХОС исключались из Государственного каталога препаратов, разрешенных к при менению. В настоящее время среди пестицидов, разрешенных к применению на территории РФ, нет ни одного препарата из группы ХОС. Однако в чрезвычайных ситуациях (эпизоотии опасных вредителей, большой выброс вредителей на морские побережья и т. п) по специальному разрешению Минздрава могут проводиться одноразовые обработки этими препаратами. Кроме того, вся специальная сельскохозяйственная и медицинская литература, касающаяся пестицидов, содержит сведения о ХОС. Практически нет ни одной серьезной работы по экотокси кологии, в которой не обсуждались бы проблемы, связанные с циркуляцией ХОС в окружающей среде и воздействием их на че ловека. Следовательно, специалист по защите растений должен ознакомиться хотя бы с краткими характеристиками препаратов этой группы. Тем более что в некоторых странах наименее опасные из них разрешены к применению 6.3.1. ДДТ — ДИХЛОРДИФЕНИЛТРИХЛОРЭТАН ДЦТ* — инсектицид контактного и кишечного действия, эффективный в борьбе с самыми разнообразными насекомыми, однако практически недействующий на растительноядных клещей, тараканов и саранчу. Он длительно сохраняется на растениях (30...70 дней, обеспечивая надежный защитный эффект. В почве препарат может сохраняться до 12 лет. Разлагается он в щелочной среде, ме- таболизируетея некоторыми видами анаэробных микроорганизмов. ДДТ может накапливаться в организмах теплокровных животных и человека и выделяться с грудным молоком, что создает угрозу потомству. ДДТ стабилен в биологических средах, циркулирует в окружающей среде и накапливается в пищевых звеньях с нарастанием концентрации в десятки и сотни раз. По имеющимся данным, максимум применения этого препарата приходится наг, тогда было подсчитано, что в почве он будет обнаруживаться в течение 5...7 лет, вводе. Однако поскольку его периодически применяют в чрезвычайных ситуациях, в каких-то средах его можно обнаружить ив настоящее время. По пероральной токсичности ДДТ относится к среднетоксич ным препаратам, но характеризуется сверхкумуляцией (коэффициент кумуляции меньше 1), поэтому относится к 1-му классу опасности (особо опасные). ПДК в почве ив воде — 0,1 мг/кг или л, в атмосферном воздухе — 0,005 мг/м3. МДУ в овощах и фруктах — 0,1 мг/кг, в зерне хлебных злаков — 0,02 мг/кг, в молоке —■ 0,05 мг/л, в продуктах детского питания — 0,005 мг/кг. 6.3.2. ГХЦГ — ГЕКСАХЛОРЦИКЛОГЕКСАН Особенность ГХЦГ* — наличие стереоизомеров, которые различаются по биологической активности. Первоначально в защите растений применялись промышленные формы ГХЦГ на основе смеси изомеров. В дальнейшем было установлено, что наибольшей инсектицидной активностью обладает у-изомер, поэтому начали выпускать различные промышленные формы препарата на его основе. Препараты на основе смеси изомеров очень стойкие, средне токсичные для теплокровных, нос выраженным кумулятивным действием (коэффициент кумуляции равен Препараты на основе у-изомера — менее стойкие, высокотоксичные для теплокровных, но со слабовыраженным кумулятив- * Здесь и далее звездочкой отмечены препараты, не включенные в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации наг Прим. ред ным действием (коэффициент кумуляции равен 10). Поэтому препараты на основе смеси изомеров, как более опасные, уже давно запрещены для применения. ГХЦГ термически стоек и с повышением температуры возгоняется с образованием белого густого дыма, благодаря чему его применяли для получения аэрозолей. Действующее вещество устойчиво к воздействию кислот и детоксицируется в щелочной среде, поэтому для обезвреживания тары и транспорта от остатков ГХЦГ используют щелочные материалы (соду, золу). ГХЦГ обладает значительной летучестью, благодаря чему он постепенно испаряется с обработанной поверхности. Привнесении в почву препарат распространяется по порам почвы, поэтому он эффективен для борьбы с почвообитающими вредителями. Контактное и кишечное действие ГХЦГ усиливается с понижением температуры (препарат с отрицательным температурным коэффициентом, а фумигационное действие усиливается с ее повы шением. В растения ГХЦГ поступает через надземные органы и корневую систему. Наибольшие его количества накапливаются в корнеплодах (моркови, свекле, картофеле, поэтому на участках, где ГХЦГ вносили в почву, эти культуры запрещено возделывать в течение 4 лет. Для защиты семян и проростков от почвообитающих вредителей ГХЦГ вводят в состав протравителей. При этом он оказывает кратковременное системное действие, поступая в инсектицидных количествах из семян в проростки в течение 5... 15 дней. ГХЦГ — эффективный инсектицид широкого спектра действия, но он неэффективен в борьбе с сосущими вредителями. В растениях он усиливает гидролитические процессы, увеличивая содержание аминокислот и простых сахаров, что способствует размножению тлей. ГХЦГ токсичен для пчел, рыб и других обитателей водоемов, уничтожает полезных насекомых. У людей вызывает экземы, дерматиты, опасен при вдыхании воздуха, содержащего газообразный ГХЦГ, обладает материальной и функциональной кумуляцией, у-изомер ГХЦГ оказывает эмбриотоксическое и цитогенетическое действие. Выделяется с грудным молоком. В настоящее время препараты на основе ГХЦГ запрещены для применения на территории РФ. ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ИНСЕКТИЦИДЫ |