Химизация сельского хозяйства
спасенные таким образом урожаи сильно загрязняются ядохимикатами.Найден новый метод борьбы с бабочкой-вредителем — биотехнический, с помощью оптических раздражителей. Сотрудники Всероссийского института защиты растений Главного ботанического сада выяснили, что любимый цвет белокрылки — желтый. Этот цвет и используется в специальных цветоловушках. Наиболее успешно метод зарекомендовал себя на защищенном фунте — в теплицах, оранжереях. Он абсолютно безопасен для человека и окружающей среды.
С 1 января 1990 г. в России запрещена химическая обработка в закрытом грунте. Это требует расширения биологических методов борьбы с вредителями. Ведь большая часть продукции теплиц — огурцы, помидоры, салат — идет в пищу без тепловой обработки, и остаточные количества инсектицидов здесь особенно опасны.
Совершенно безвредны для человека, но вызывают гибель картофельных жуков некоторые грибы, паразитирующие на насекомых. Ультрафиолетовые солнечные лучи опасны для культуры грибов, поэтому опрыскивание проводится в конце дня. Уже на следующее утро среди картофельных жуков появляются первые жертвы эпидемии, а оставшиеся в живых перестают есть, но еще двигаются, в результате чего становятся легкой добычей птиц. Птицы, поедающие больных насекомых, при этом не проявляют в дальнейшем никаких признаков заражения. Через несколько дней картофельные поля становятся белесоватыми от дохлых картофельных жуков, однако другие насекомые продолжают жить.
Штаммы грибов, проникая в насекомых, начинают там быстро расти. Грибная ткань заполняет насекомое и разрывает хитиновый панцирь, а «агрессор» выходит наружу и нападает на новое насекомое. При этом вредители погибают не только из-за того, что bf их разрастается чужеродная ткань, — грибы выделяют ядовитое вещество, которое парализует и без того уже ослабленное насекомое.
Насекомо-патогенные грибы обладают значительными преимуществами перед химическими средствами борьбы с вредителями. Будучи специализированными паразитами, они жизнеспособны только в организме хозяина и, следовательно, являются идеальным средством для точно нацеленной атаки.
Ни на растениях, ни в теплокровных животных и птицах, которые поедают насекомых, пораженных грибком, эти микроорганизмы существовать не могут. Не угрожает опасность и человеку, когда он соприкасается с веществом гриба.
В России есть заводы, на которых из грибов изготовляют инсектициды. Существует каталог, содержащий сведения о том, какие грибы для каких насекомых являются естественными врагами.
4. Трансгенные растения
Трансгенные растения (ТР) — это растения, в собственно генетический материал которых «встроены» чужеродные гены, делающие растения устойчивыми к вредителям и болезням. В Северной и Южной Америке сельхозпроизводители проявляют большой интерес к ТР, посевы которых ежегодно увеличиваются. Если в 1996 г. в мире было 1,8 млн га, то в 1999 г. уже почти 40 млн га, в 2000 г. — 60 млн га. Это не считая Китая, который не дает официальной информации, но, по оценкам, около 1 млн китайских фермеров выращивают трансгенный хлопок примерно на 35 млн га.
Выгоды очевидны. Расходы на химические средства защиты растений при соблюдении технологии сокращаются. Меньше число обработок посевов — соответственно меньше расходов на горючее, оплату труда механизаторов. Даже при более высокой стоимости семян трансгенных культур (ТК) сеять их выгоднее. Рыночные цены на продовольственные ТК не отличаются от цен на традиционные. По мнению экспертов, когда на рынок выйдут ТК «второй волны» (с улучшенными пищевыми свойствами), цены значительно вырастут. Создание сортов ТР — дело дорогое.
Россия ежегодно теряет из-за сорняков и вредителей 34,6% злаковых культур, 42% сахарной свеклы, 37% подсолнечника, 42,2% картофеля. Россияне ежегодно потребляют 35 млн т картофеля. В денежном выражении это примерно 7 млрд долларов. Потери от колорадского жука составляют примерно 3 млрд долларов. Но колорадский жук это еще не все, 10% картофеля гибнет от фитофтороза. Есть трансгенный сорт, устойчивый к этому заболеванию. А картофельные вирусы? И на этой случай имеется трансгенный сорт. В России пока не выращивают ТР.
К настоящему времени созданы и разрешены для использования в питании населения в США, Канаде, Японии, странах Европейского союза несколько десятков трансгенных сельскохозяйственных культур, среди которых соя, картофель, кукуруза, сахарная свекла, тыква, папайя. В РФ после исследований зарегистрированы 4 вида импортных генетически модифицированных (ГМ) продуктов — соя, два вида кукурузы и картофель.
По пищевым свойствам — содержанию белка, витаминов, необходимых аминокислот и других ценных составляющих — ГМ продукты на уровне традиционных либо ниже.
Непредсказуемость поведения гена в чужом организме — вот что тревожит ученых, ответственных за здоровье населения. Когда синтезируется новый белок, образуются минорные компоненты, которые не изучены и их трудно определить, но которые могут вызывать негативные последствия, вплоть до мутагенных, канцерогенных и токсических эффектов. В этом отношении необходимо быть осторожным и проявлять разумный консерватизм.
Группа экспертов ВОЗ считает, что встроенный в растение ген может перейти в микрофлору кишечника млекопитающих и вызвать сопротивление микрофлоры антибиотикам.
Подходы к оценке безопасности и качества пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников (ГМИ) в различных странах, отличаются по содержанию и объему проводимых исследований. Понимание того, что традиционные критерии и методы оценки безопасности пищи (например, применявшиеся в случае пищевых добавок или пестицидов) не могут быть полностью применимы для ГМИ, вызвало необходимость разработки специальных методических подходов и критериев. Большинство ученых считают необходимой поэтапную оценку безопасности и качества ГМИ. Объем проводимых исследований дифференцирован в зависимости от особенностей продукта. В основе этого подхода лежит принцип композиционной эквивалентности, который заключается в сравнении ГМИ с традиционным аналогом по фенотипическим характеристикам, уровню содержания основных нутриентов, антиалиментарных и токсичных веществ и аллергенов, характерных для данного вида продовольствия или определяемых свойствами переносимых генов. Если в результате оценки композиционной эквивалентности не обнаруживается отличий ГМИ от традиционных аналогов, то ГМИ причисляют к первому классу безопасности и предлагают считать полностью безвредными для здоровья потребителей.
При обнаружении отличий от традиционного аналога (второй класс безопасности) или полного несоответствия с традиционным аналогом (третий класс безопасности) оценка безопасности ГМИ должна быть продолжена.
Следующие этапы предусматривают исследования пищевых и токсикологических характеристик ГМИ. Оценка пищевых свойств предполагает изучение пищевой ценности нового продукта, его квоты в рационе человека, способов использования в питании, биодоступности, оценки поступления отдельных нутриентов (если ожидаемые поступления нутриентов превышают 15% от его суточной потребности), влияния на микрофлору кишечника (если ГМИ содержат живые микроорганизмы).
Токсикологическая характеристика включает следующие показатели: токсикинетика, генотоксичность, потенциальная аллергенность, потенциальная коллогизация в желудочно-кишечном тракте (в случае содержания в ГМИ живых микроорганизмов), результаты субхронического (90 дней) и токсикологического эксперимента на лабораторных животных и исследований на добровольцах.
На основе международного и отечественного опыта в проведении исследований нового продовольственного сырья и пищевых продуктов в РФ разработан и введен в действие особый порядок оценки безопасности и качества, а также регистрации пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников. В соответствии с этим порядком распределяются обязанности между ведущими научными учреждениями страны по отдельным направлениям экспертизы (постановление № 7 от 6 апреля 1999 г. Главного государственного санитарного врача РФ). Этим постановлением предусматривается три направления оценки ГМИ: медико-биологическая, медикогенетическая и технологическая экспертиза.
По мнению института питания РАМН, примерно половину нашего рациона питания через 20 лет будут составлять генетически измененные продукты.
5. Агрохимикаты и окружающая среда
Агрохимикаты — это удобрения, химические мелиоранты, кормовые добавки, предназначенные для питания растений, регулирования плодородия почв и подкормки животных.
Растениям необходимы азот и фосфор, калий и кальций, множество микроэлементов.
Азот. Все почвы мира содержат 150 млрд т азота. Даже самые бедные дерново-подзолистые почвы в пахотном 20-сантиметровом слое содержат 2-4 т азота на гектар, а чернозем содержит 20-30 т. Казалось бы, азота с избытком, а люди вносят и вносят азотные удобрения. Причина кроется в недостаточной доступности для растений азота различных форм.
Медленно разлагаясь, труднодоступные соединения отдают азот постепенно, способствуя непрерывности плодородия. Медленное разложение гумуса — важное условие сохранения необходимых качеств почвы: рыхлости, комковатости, проницаемости для воды, воздуха
и тепла.
В удобрениях азот присутствует в виде аммониевых или нитратных солей, в наиболее усвояемой для растений форме. Однако действие удобрений недолговечно. Уже на следующий год их эффективность составляет едва 20% первоначальной. Долгое время считали, что главные потери азотных удобрений связаны со стоком в реки и подземные воды. Использование удобрений с азотом, меченных атомом I5N, показало иную картину. На легких почвах в условиях высокой увлажненности, когда поля еще не заняты растениями, происходит выщелачивание соединений азота. Во всех остальных случаях потери азота происходят под влиянием бактерий-денитрификаторов, восстанавливающих азот до различных окислов и до молекулярной формы. Можно сказать, что с полей нашей страны в воздух улетает до 1,5 млн т азота.
Знание законов циркулирования в почве азота и других биологических веществ позволяет выработать основную стратегию увеличения плодородия земель, развивать бездефицитное земледелие. Сроки и количество внесения удобрений нуждаются в тонкой балансировке. Важно, чтобы удобрения усваивались именно растениями, а не наносили вред окружающей среде и здоровью людей. Ведь избыток биогенных веществ загрязняет окружающую среду, пресные воды, ведет к эвтрофикации водоемов и даже угрожает озоновому слою стратосферы.
На долю сельскохозяйственного производства приходится не менее половины связанного азота, поступающего в водоемы. Обогащение воды питательными элементами, в первую очередь связанным азотом, приводит к чрезмерному росту водорослей. Отмирая, они подвергаются анаэробному бактериальному разложению, вызывая дефицит кислорода, а следовательно, гибель рыбы и других водных животных. Эвтрофикация водоемов — явление, к сожалению, распространенное.
Нитраты накапливаются выше допустимых норм не только в воде, но и в растениях — как в продовольственных, так и в кормовых. Если сами по себе нитраты не представляют особой опасности для здоровья человека и животных, то легко образующиеся из них нитриты высокотоксичны, вызывают, в частности, тяжелые заболевания крови. Из нитритов могут образовываться нитроамины, обладающие канцерогенным эффектом.
Подкормки азотными удобрениями способствуют увеличению содержания белка в зерне пшеницы, фосфорными и калийными подпитками повышают содержание крахмала в картофеле и сахара в свекле. Вместе с тем имеется масса свидетельств ухудшения качества продукции, выращенной с применением минеральных удобрений,
особенно хлорсодержащих.
Наука располагает достоверными данными о накоплении нитратов в овощах, которые были выращены на полях, получавших средние и даже низкие нормы минеральных удобрений или вообще не получавших. Аккумуляции нитратов способствуют теплые и влажные условия выращивания растений, нарушение режимов освещения вегетирующих культур, а также повреждение и неправильное хранение готовой продукции. Внесение высоких норм навоза также приводит к нитратному загрязнению не только растений, но и грунтовых вод, в том числе и той воды, которая используется для питья. Бактерии-азотфиксаторы, обогащающие почву атмосферным азотом, могут стать достойным конкурентом азотной промышленности. Эта технология разрабатывается в Санкт-Петербургском НИИ сельскохозяйственной микробиологии. Задача состоит в том, чтобы, во-первых, плотнее заселить ими почву, во-вторых — повысить их азотфиксирующие способности.
На корнях бобовых растений естественным образом поселяются клубеньковые бактерии. Наряду с ними в почве обитают и другие азотфиксирующие микроорганизмы. Надо лишь способствовать созданию условий для их процветания. Этой цели служит агротехника, при которой в севооборотах большое место должны занимать бобовые культуры (в нашей стране площади под ними гораздо меньше научно обоснованной потребности).
По данным НИИ сельскохозяйственной микробиологии, в ряде почв соответствующие той или иной бобовой культуре клубеньковые бактерии могут отсутствовать, а те, что имеются, обладают малопродуктивной системой азотфиксации. В связи с этим микробиологи провели селекционную работу. В итоге каждые три года на заводы передаются до десяти новых штаммов клубеньковых бактерий, азотфиксирующая способность которых на 10—20% превышает предыдущие эталонные штаммы. Создан и массово производится препарат ризоторфин — удобная и практичная форма поставки клубеньковых бактерий к семенам и растущим корням бобовых.
Клубеньковые бактерии «привязаны» исключительно к семейству бобовых растений. Между тем главный хлеб человечества — злаковые культуры. К счастью, найдены бактерии, которые живут на корнях проса, кукурузы, ячменя, пшеницы, риса. С одной стороны, они питаются корневыми выделениями злаков, с другой — связывают атмосферный азот и подкармливают им растения. Кроме того, они, по всей видимости, оказывают комплексное, еще не изученное до конца, благоприятное действие на растения. В НИИ сельскохозяйственной микробиологии разработана экспериментальная технология производства препаратов таких бактерий — часть их не имеет аналогов за рубежом. Применение этих препаратов на полях позволяет поднять урожай перечисленных культур в среднем на 3—4 ц с гектара.
Экологически чистая технология рассматривает навоз как источник питательных веществ, способных к быстрой трансформации: 1) в полноценный белок животного происхождения, пригодный для кормления свиней, кур и прудовой рыбы, и 2) в зернистое гумусное удобрение для полей, отличающееся непревзойденными качествами в смысле повышения плодородия почв и рентабельности их применения.
При переработке дождевыми червями 1 т сухого навоза получается 600 кг сухого гумусного удобрения с содержанием от 25 до 40% гумуса, в котором около 1 % азота, столько же фосфора и калия, все другие микроэлементы, необходимые растениям.
Остальные 400 кг органических питательных веществ трансформируются в 1OO кг полноценного белка в виде биомассы живых червей. Коэффициент перевода 3:1, т. е. лучший из известных коэффициентов перевода питательных веществ в живую биомассу.
Такие гранулированные гумусные удобрения превосходят навоз и компосты по содержанию гумуса в 4—8 раз, не обладают инертностью действия и дают резкую прибавку урожайности. Вегетационный период у растений при этом сокращается на две-три недели. Плодоовощная продукция наделяется, благодаря их применению, способностью к длительному хранению.
Описанная технология переработки навоза и прочих органикосодержащих отходов промышленных предприятий с помощью дождевых червей позволит реанимировать почву, быстро повысить ее плодородие, вернуть ей устойчивость к водной и ветровой эрозии. Кроме того, это, пожалуй, единственный способ рекультивации огромных площадей, стерилизованных и отравленных в свое время обезвоженным аммиаком и аммиачной водой.
В России изобретено искусственное удобрение, которое в десятки раз эффективнее знаменитого биогумуса, получаемого при помощи калифорнийских червей, и в 100—150 раз действеннее натурального удобрения. По данным Донецкого селекционного центра по зерновым и кормовым культурам, только урожай ярового ячменя увеличился с 30,7 до 52,7 ц/га. И это не привело к истощению почвы. Наоборот, содержание питательных веществ в ней возросло и стало подкормкой для урожая будущего года.
Экспертиза МГУ им. М. В. Ломоносова, Почвенного института им. В. В. Докучаева, Ростовского государственного университета подтвердила, что суперкомпост резко повышает содержание гумуса в почве и, как следствие, урожайность зерновых (до 60 ц/на и выше) и овощных культур (в 2—4 раза по сравнению с минеральными удобрениями и в 80—100 раз по сравнению с навозными компоста-ми). При этом появляется возможность управлять процессами почвообразования и резко ускорять их.
Кроме продовольственной проблемы, выпуск нового удобрения поможет решить и социальные. Проектируются заводы по производству суперудобрений на закрываемых шахтах России. Главной составляющей суперкомпоста станут отвалы шахт с небольшими органическими добавками.
Проверка Госкомитетом санитарно-эпидемиологического надзора РФ показала, что суперудобрения экологически безопасны, с их помощью можно получать биологически чистые продукты, пригодные для производства диетического и даже детского питания.
Для России, по ориентировочным оценкам, годовая потребность составляет 100—150 млн т суперкомпоста в год.
Все большее применение во многих странах мира находит локальный способ внесения туков, позволяющий использовать их с наибольшим полезным коэффициентом. Способ быстро внедряется благодаря выпуску комбинированных сеялок, а также специальных приспособлений к культиваторам, дисковым боронам и дизельным плугам. С их помощью минеральные удобрения вносят прямо в почву около рядков высеиваемых семян или размещают на поверхности узкими лентами, а затем заделывают дисками.
В орошаемых районах могут оказаться перспективными медленно действующие и капсулированные азотные туки, которые в почвенные процессы и процессы питания растений вовлекаются постепенно. Для снижения нитрификации аммиачных удобрений могут быть рекомендованы ингибиторы — вещества, тормозящие этот процесс. Действенный способ интенсифицировать земледелие и помочь растениям усвоить вносимые удобрения — поливные и полукосные посевы, при которых хорошо используются подвижные остатки азотных удобрений.
По сравнению со среднегодовым уровнем 1986—1999 гг. применение минеральных удобрений снизилось с 13 млн т в пересчете на 100%-ное содержание питательных веществ до 1,5 млн т в 1994 г., органических, соответственно, — с 282 до 147 млн т. Уменьшение объемов минеральных и органических удобрений не привело к ослаблению в соответствующих пропорциях влияния средств химизации, поскольку сохранились основные причины их попадания в поверхностные и грунтовые воды — нарушения регламентов хранения, транспортировки, применения.
В последние годы на Западе исследуются возможности информационной технологии земледелия, в которой средства химизации применяются на сельскохозяйственном поле в строго нормированных дозах и только там, где они необходимы. Компьютер на борту сельхозмашины, управляющий процессом внесения удобрений, «знает», какие удобрения и в какой дозе следует вносить на тот или иной участок поля. Там, где предполагается большой урожай, вносимая доза удобрений уменьшается, там, где есть опасность недобора урожая, доза удобрений увеличивается. По аналогичной схеме работают компьютеризованные агрегаты для внесения гербицидов и пестицидов.
Преимущество компьютерной технологии состоит в том, что она позволяет земледельцам вести агропроизводство на экологически чистой основе, ориентированной на экономию удобрений, получение максимальных урожаев и предохранение окружающей среды от загрязнения.
Фосфор, внесенный в почву с фосфорными удобрениями, практически не вымывается из нее. Даже при поверхностном внесении вымывание фосфора не превышает 1% от внесенного. Основным источником загрязнения фосфором водоемов является не сельское хозяйство, а промышленные и бытовые стоки. Доля сельского хозяйства в загрязнении вод фосфором не превышает 10—15 %. Особенно массивным источником загрязнения этим элементом стали в последнее время моющие средства, содержащие полифосфаты. Значительное накопление фосфата в водоемах также способствует эвтрофикации водоемов.
Специфическая особенность фосфорных удобрений заключается в том, что применение их в больших дозах приводит к накоплению в почве нежелательных элементов: стабильного стронция, фтора, естественных радиоактивных соединений урана, радия, тория.
Кроме того, нужно учитывать, что фосфорные удобрения загрязнены кадмием, стронцием, фтором, другими элементами. Степень загрязнения фосфорных удобрений зависит прежде всего от качества сырья, служащего для их производства исходным материалом. В этом отношении нашей стране повезло: апатиты Кольского полуострова представляют собой самое чистое для производства фосфорных удобрений сырье. Кадмия в хибинских апатитах содержится всего 0,4—0,6 мг/кг, а в фосфатах, добываемых в США, — 13 мг/кг, в Сенегале — до 70 мг/кг.
Калий — третий основной элемент питания растений — не оказывает существенно вредного влияния на окружающую среду. Однако с калийными удобрениями вносится много хлора, поступление которого в фунтовые воды также нежелательно.
6. Охрана окружающей среды при использовании пестицидов
и агрохимикатов
С целью охраны здоровья людей, окружающей природной среды в 1997 г. был принят федеральный закон «О безопасности обращения с пестицидами и агрохимикатами». Согласно этому закону, государственное управление в области безопасности обращения с пестицидами и агрохимикатами осуществляет правительство РФ непосредственно или через специально уполномоченные им федеральные органы исполнительной власти.
Федеральные органы исполнительной власти, осущест государственную регистрацию пестицидов и агрохимикатов, дают разрешение на производство, применение, регистрацию, транспортировку, хранение, уничтожение, рекламу, ввоз в РФ и вывоз из России пестицидов и агрохимикатов.
Для разработки и обоснования регламентов применения пестицидов и агрохимикатов проводятся их регистрационные испытания, которые включают в себя:
— определение эффективности применения пестицидов и агрохимикатов и разработку регламентов их применения;
— оценку опасности негативного воздействия пестицидов и агрохимикатов на здоровье людей, разработку гигиенических нормативов, санитарных норм и правил;
— экологическую оценку регламентов применения пестицидов и
— экспертизу результатов регистрационных испытании пестицидов и агрохимикатов.
Экспертиза результатов регистрационных испытаний пестицидов и агрохимикатов включает в себя: государственную экологическую экспертизу; токсиколого-гигиеническую экспертизу; экспертизу регламентов применения пестицидов и агрохимикатов.
Порядок проведения экспертизы результатов регистрационных испытаний пестицидов и агрохимикатов определяется в соответствии
с законодательством РФ.
Экспертиза результатов регистрационных испытаний пестицидов и агрохимикатов основывается на принципах:
— обязательности ее проведения;
— научной обоснованности ее выводов;
— независимости;
— платности ее проведения.
Срок проведения экспертизы не должен превышать шести месяцев.
Граждане или юридические лица, подавшие заявку на государственную регистрацию пестицидов или агрохимикатов, а также разработчики не вправе участвовать в экспертизе результатов регистрационных испытаний пестицидов и агрохимикатов.
Заключение экспертизы результатов регистрационных испытаний пестицидов и агрохимикатов может быть обжаловано в судебном порядке.
Государственная регистрация пестицидов и агрохимикатов осуществляется на десять лет. Гражданину или юридическому лицу выдается регистрационное свидетельство, и пестицид или агрохимикат вносится в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ.
Обращение с пестицидами и агрохимикатами осуществляется гражданами и юридическими лицами на основании специальных разрешений (лицензий).
Пестициды и агрохимикаты производятся в соответствии со стандартом и иными нормативными документами и подлежат сертификации на соответствие требованиям к безопасному обращению.
При разработке новых пестицидов и агрохимикатов должна быть полностью исключена или сведена до минимума опасность их негативного воздействия на здоровье людей и окружающую природную среду. Изготовитель обязан, в частности, прекратить реализацию, утилизировать пестициды и агрохимикаты в случаях, если безопасное их применение становится невозможным.
Хранение пестицидов и агрохимикатов разрешается только в специализированных хранилищах. Запрещается бестарное хранение пестицидов.
Транспортировка пестицидов и агрохимикатов допускается только в специально оборудованных транспортных средствах.
Обезвреживание, утилизация, уничтожение и захоронение пришедших в негодность или запрещенных к применению пестицидов и агрохимикатов, а также тары из-под них обеспечиваются гражданами и юридическими лицами в соответствии с законодательством РФ.
Среди эффективных средств охраны окружающей среды нельзя не назвать севообороты для борьбы с вредителями и болезнями растений. Последовательная смена сельскохозяйственных культур предотвращает накопление специфических для той или иной культуры паразитических организмов. Однако интенсификация земледелия предполагает значительное насыщение севооборота основной культурой, вплоть до перехода в отдельных случаях к монокультурам. В таких условиях применение пестицидов становится неотъемлемой частью агротехники.
Появление новых форм вредителей и патогенных микробов, устойчивых к соответствующим пестицидам, ставит перед наукой и производством трудную задачу постоянной смены этих пестицидов. Еще более ситуация осложняется при переходе к монокультуре, когда из года в год на одной и той же площади применяют одни и те же ядохимикаты, что резко ускоряет образование устойчивых форм.
Предотвращение накопления пестицидов в почве и водоемах возможно только при достаточной интенсивности микробиологических процессов, их инактивации и разрушении. При длительном применении и накапливании одного и того же органического пестицида в почве избирательно концентрируется микрофлора, способная утилизировать его. Если же ядохимикаты постоянно менять, этот процесс затрудняется. Таким образом, возникает известное противоречие: с одной стороны, быстрая смена препаратов препятствует возникновению устойчивых форм паразитов, с другой, она же мешает накоплению в почве специфической микрофлоры, способной разрушать конкретный ядохимикат.
Есть несколько направлений снижения нежелательных побочных эффектов.
Первое направление — ограниченное применение препаратов. Разрабатываются интегрированные системы защиты растений, базирующиеся в первую очередь на устойчивом сорте, что дополняется целой системой мер, включающих агротехнические и другие нехимические методы и только наряду с ними — химические. При этом удается значительно сократить число химических обработок.
Все чаще ограничивают применение химических препаратов в профилактических целях, рассматривая их главным образом как средства ликвидации намечающихся вспышек инфекции или массового размножения вредителей.
Другое направление — синтез нестойких, быстро разрушающихся пестицидов, а также специализированных соединений узкого спектра действия, поражающих только вредные организмы.
Важно обеспечить сельскохозяйственное производство такими пестицидами, которые обладали бы узконаправленным спектром действия и не накапливались во внешней среде. Их применение должно быть органической частью общей системы защиты растений, включающей устойчивый сорт, соответствующую агротехнику.
Ведущими принципами рационального использования пестицидов должны быть: строгий учет экологической обстановки на сельскохозяйственных угодьях, точное знание критериев, при какой численности вредных и полезных организмов целесообразно проведение химической борьбы. Химические приемы следует сочетать с агротехническими, селекционными, организационно-хозяйственными.
В последние годы принципиально изменился ассортимент химических средств защиты растений, совершенствуются формы, способы и тактика применения пестицидов. Определенные успехи есть в решении такой задачи, как максимальное снижение показателей токсичности препаратов для теплокровных.
Из списка разрешаемых для применения пестицидов исключены стойкие и высокотоксичные инсектициды, акарициды, родентициды и фунгициды (диенового синтеза, фторорганические, ряд хлор- и фосфорорганических соединений). Значительно сокращено применение препаратов, содержащих мышьяк и ртуть. Не разрешается применение в растениеводстве препаратов ДЦТ, ограничено применение препаратов гептахлора, тексахлорана, полихлорпилена, севина.
Список химических средств борьбы с вредителями и болезнями пополнен более совершенными и менее опасными препаратами. Только за последнее десятилетие в ассортимент поставляемых сельскому хозяйству пестицидов введено 59 новых препаратов, в том числе 26 — отечественного производства. Большинство препаратов наряду с высокой эффективностью против вредителей и возбудителей болезней характеризуются избирательной токсичностью, некумулятивны, разагаются в окружающей среде менее чем за один вегетационный сезон. К их числу относятся почти все специфические акадициды: тедион, кольтан, мильбекс, неорон, пликтран и другие, а также многие инсектициды: актеллик, бромофос, волатон, гардона, дилер, карбофос, сайфос и другие препараты, практически безопасные для теплокровных животных.
Основным способом применения пестицидов в настоящее время стало опрыскивание посевов растворами, суспензиями и эмульсиями препаратов. На смену дустам пришли растворимые порошки и концентраты эмульсий. При опрыскивании резко сокращается снос препаратов, меньше загрязняется воздух. Методом опрыскивания в настоящее время проводится более 90% обработок. При этом наблюдается отказ от сплошных авиаобработок и переход к локальным обработкам наземной аппаратурой, что максимально снижает снос препаратов. Техника опрыскивания совершенствуется, сокращаются нормы расхода жидкости, происходит переход от крупнообъемного к малообъемному и ультрамалообъемному опрыскиванию.
С целью сохранения полезных насекомых применяются гранулированные препараты, что значительно увеличивает длительность защитного действия пестицидов (от 10~20 дней до 1-2 месяцев) и одновременно снижает контакт токсиканта с окружающей средой, энтомофагами и человеком.
Пестициды в современных условиях применяются только при наличии на полях такой численности вредителей, когда проведение защитных мероприятий экономически оправдано. Плановое чередование применения пестицидов различных химических групп снижает кратность обработок, исключает опасность загрязнения остатками пестицидов среды, предупреждает развитие популяций вредных организмов.
Общие принципы регламентирования пестицидов в объектах окружающей среды. Для всех разрешенных к применению пестицидов установлены ПДК в объектах окружающей среды. Но есть еще одно чрезвычайно важное звено в общей системе мероприятий по профилактике вредного влияния пестицидов на здоровье человека — определение допустимых остаточных количеств (ДОК) их в продуктах питания. Выясняя токсикологические свойства, устанавливая уровень содержания пестицидов, способных вызвать патологический эффект в организме (с учетом отдаленных последствий), за основу берут пороговые для человека и недействующие дозы. При оценке токсичности препарата учитываются не только уровень ЛД50, но и его стойкость, разнообразные условия попадания в организм, возможные превращения в другие соединения в процессе обмена. Принимаются во внимание и физико-химические свойства (смачиваемость, удерживаемость на поверхности, размер и форма частиц, упругость паров действующего начала и др.).
Величина остаточных количеств пестицидов в растениях зависит от сроков и условий обработки, включая способ и кратность внесения препарата, вида растений, интенсивности их роста, метеорологических условий (температура, влажность воздуха, инсоляция и др.), а также возможности изменения органолептических свойств продуктов.
В качестве норматива допустимых концентраций принимается такое количество пестицидов в продуктах питания, которое, ежедневно поступая в организм человека, не наносит ущерба здоровью. Нормы ДОК для каждого пестицида устанавливаются отдельно. Некоторые пестициды (алдрин, гентахлор) вообще не должны присутствовать в пищевых продуктах. Не допускается присутствие многих пестицидов (байтекс, гамма-изомер, гексахлорциклогексан, гексахлоран, ДДТ и др.) в молоке, мясе, масле, яйцах.
С 1995 г. действует «Положение о регистрационных испытаниях и регистрации пестицидов в Российской Федерации», где изложены основные положения, касающиеся регистрационных испытаний и регистрации пестицидов в России, регламентируется порядок их осуществления, объем и характер необходимой информации и является основополагающим документом для разработки пестицидов, регистрантов, а также научно-исследовательских организаций, входящих в систему регистрационных испытаний. Окончательное решение о регистрации пестицида принимает Государственная комиссия по химическим средствам защиты растений и биологически активным веществам Министерства сельского хозяйства РФ.
Контроль за загрязнением. Лабораториями службы защиты растений Минсельхозпрома России осуществляется систематический контроль почв и сельскохозяйственной продукции. В 1997 г. проведен аналитический контроль 4710 тыс. га площадей, обработанных пестицидами, и 13,4 млн т сельскохозяйственной продукции. Сверхдопустимыми остатками пестицидов загрязнено 0,4% образцов сельскохозяйственной продукции. Основная причина — несоблюдение хозяйственниками сроков ожидания с момента последней обработки сельскохозяйственных культур пестицидами до уборки урожая.
Потенциальную угрозу для окружающей среды представляют запрещенные и непригодные для дальнейшего использования пестициды, объект их хранения и применения ядохимикатов. Складские помещения, используемые для хранения ядохимикатов, в том числе запрещенных к применению, зачастую находятся в аварийном состоянии либо неприспособлены для этих целей. Свыше 30% хозяйств не располагают специализированными площадками для заправки техники, протравливания семян и мойки транспортных средств.
В РФ накоплено более 13 тыс. т запрещенных и непригодных к применению пестицидов. Наибольшее их количество приходится на Воронежскую область — 1032 т, несколько меньше в Краснодарском крае — 922 т, в Ростовской и Смоленской областях — по 680 т, в Саратовской области — 520 т, Белгородской области — 517 т.
В связи с применением азотных удобрений содержание нитратов определялось в 1320 тыс.т. Проанализировано 11 130 образцов, из которых 1146 содержали нитраты в количествах, превышающих предельно допустимый уровень, чаще всего это были образцы столовой свеклы, кабачков, бахчевых, лука.
Нитраты распределяются в овощах неравномерно, концентрируясь в определенных частях. Наиболее богаты нитратами сосудопроводящие системы растений, расположенные ближе к корню. Количество нитратов нарастает от листовой пластины к листовому черешку и далее к стеблю. Например, в листьях петрушки, сельдерея, укропа их на 50—60% меньше, чем в стеблях. В соцветиях цветной капусты — на 70% меньше, чем в кочерыжке. В листовых пластинках белокочанной капусты их на 30—40% меньше, чем в утолщенных черешках этих листьев, и на 60—70% по сравнению с кочерыжкой. В поверхностной части моркови нитратов на 80% меньше, чем в ее сердцевинке. А в огурцах и редисе, наоборот, поверхностные слои (кожура) на 70% богаче нитратами, чем внутренние. У дыни и арбуза не следует есть незрелую мякоть, прилежащую к корке. Огурцы лучше почистить и срезать место прикрепления их к стеблю.
Используя в пищу те части растений, которые заведомо содержат наименьшее количество нитратов, можно снизить их поступление в организм практически вдвое. Предварительная обработка — обязательное мытье и очистка — снизит количество нитратов в овощах на 10—15%. При длительном (в течение двух часов) вымачивании в воде листьев петрушки, укропа, салата из них вымывается 15—20% нитратов. Чтобы снизить на 25—30% содержание нитратов в картофеле, моркови, столовой свекле, брюкве, капусте, достаточно час подержать их в воде. Потери нитратов при отваривании овощей происходят за счет их диффузии в воду, а поэтому многое зависит как от качества воды (чем меньше в ней нитратов, тем больше она примет их из овощей), так и от