Химизация сельского хозяйства

Омский Государственный Университет

Экономический факультет

Кафедра бухгалтерский учет анализ и аудит

Реферат по экологии на тему:

Химизация сельского хозяйства

Проверил: кандидат т.н.

Воробьев В. С.

Подготовила: студентка гр. ЭБ-310

Довгиленок И.В.

Омск 2004

Введение 3

1. Применение и значение пестицидов 4

2. Последствия применения пестицидов 8

3. Биологическая защита растений 10

4. Трансгенные растения 14

5. Агрохимикаты и окружающая среда 15

6. Охрана окружающей среды при использовании пестицидов

и агрохимикатов 19

Список использованной литературы: 23

Введение

Питание - это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Вне питания нельзя понять сущность процессов роста и развития.

С точки зрения практического растениеводства важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является прежде всего применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди которых ведущая роль все же принадлежит удобрениям и особенно минеральным, производство которых наращивает высокие темпы.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы растений. Особенно это относится к Нечерноземной зоне, где дерново-подзолистые почвы с низким уровнем окультуренности занимают около 51% площади. Для почв этой зоны характерно, как правило, временное или длительное избыточное увлажнение. Преобладающими неблагоприятными признаками дерново-подзолистых почв являются плохие физически свойства, повышенная кислотность (рН в КС1 меньше 5) и низкое содержание органического вещества - от 1 до 2,5%. Для них характерна также слабая обеспеченность элементами минерального питания для растений - азоты, фосфора и калия, многих микроэлементов; нередко (в разновидностях легкого механического состава) невелико содержание также магния и кальция.

Почвы Нечерноземной зоны, особенно подзолистые, остро нуждаются в известковании и систематическом внесении минеральных удобрений. В связи с этим для сельского хозяйства зоны предусмотрено поставить 120 млн. Т минеральных удобрений в стандартных туках. Таким образом, на гектар пашни придется 126 кг питательных веществ.

1. Применение и значение пестицидов

Пестициды — это химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйствен­ной продукции, бытовыми вредителями и внешними паразитами животных, а также для регулирования роста, предуборочного удаления листьев (дефолианты), предуборочного подсушивания растений (десиканты). Действующее вещество пестицида — биологически ак­тивная его часть, использование которой приводит к воздействию на тот или иной вид вредного организма или на рост и развитие растений.

Классификация пестицидов. В настоящее время в зависимости от назначения, химической природы и патогенных свойств для тепло­кровных и человека принято несколько классификаций пестицидов: химическая, производственная, гигиеническая.

По химической структуре различают пестициды: хлорорганические, фосфорорганические, ртутьорганические, мышьяксодержащие, производные мочевины, цианистые соединения, производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот, препараты меди, производные фенола, серы и ее соединений.

В зависимости от производственных целей и объекта воздействия (сорная растительность, вредные насекомые, теплокровные живот­ные) и химической природы пестициды подразделяются на акарициды — для борьбы с клещами; альгициды — для уничтожения водорослей и другой водной растительности; антисептики — для пре­дохранения неметаллических материалов от разрушения микроорга­низмами; бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальны­ми болезнями растений; зооциды (или родентициды) — для борьбы с грызунами; инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми (эфициды — препараты для борьбы с тлей); лимациды (моллюскоциды) — для борьбы с различными моллюсками; нематоциды — для борьбы с круглыми червями; фунгициды — для борьбы с болезнями растений под влиянием различных паразитирующих грибов.

К пестицидам относятся дефолианты — средства для удаления листьев, десиканты — препараты для высушивания листьев на кор­ню, дефлоранты — вещества для удаления излишних цветов, герби­циды — для уничтожения сорной растительности. В сельскохозяй­ственной практике применяются как обще истребительные гербици­ды, уничтожающие все растения на обрабатываемой площади, так и избирательные, губительно действующие только на сорную расти­тельность. К пестицидам относят также химические вещества для отпугивания насекомых, грызунов и других животных (репеллен­ты), привлечения насекомых с последующим их уничтожением (аттрактанты), половой стерилизации насекомых (стерилизаторы).

Гигиеническая классификация пестицидов построена по степени их ядовитости (токсичности) для биологических объектов, кумуля­тивным свойствам и стойкости с учетом возможности циркуляции во внешней среде. Степень опасности пестицидов оценивается по их токсичности, летучести, кумулятивным свойствам и стойкости.

Сила токсического действия измеряется дозой вещества, выра­женной в мг/кг массы животного или концентрацией вещества в воздухе — мг/л или мг/м3 воздуха. Для оценки токсичности пести­цидов принято пользоваться средней смертельной дозой (ЛД50 ) вызывающей гибель 50% подопытных животных при однократном поступлении препаратов в желудочно-кишечный тракт.

В зависимости от величины ЛД50 пестициды делятся на сильно­действующие ядовитые вещества, среднесмертельная доза которых менее 50 мг на I кг массы животного, высокоядовитые (ЛД50 от 50

до 200 мг/кг), среднеядовитые (ЛД50 от 200 до 1000 мг/кг) и малоядовитые (ЛД50 1 г/кг и более).

Если пестициды поступают через кожу (кожно-резорбтивная ток­сичность), для оценки их действия используют кожно-оральный ко­эффициент (отношение среднесмертельной дозы пестицида, действу­ющего через кожу, к среднесмертельной его дозе, вводимой в желу­док). При резко выраженной токсичности (ЛД50 меньше 300 мг/кг) кожно-оральный коэффициент меньше 1; при выраженной токсич­ности (ЛД50 300-1000 мг/кг) кожно-оральный коэффициент от 1 до 3; при слабовыраженной токсичности (ЛД50 более 1000 мг/кг) кожно-оральный коэффициент больше 3.

По степени летучести пестициды делятся на очень опасные ве­щества (насыщающая концентрация больше или равна токсичной), опасные (насыщающая концентрация больше пороговой) и мало­опасные (насыщающая концентрация не оказывает порогового дей­ствия).

Кумуляция пестицидов определяется по коэффициенту кумуля­ции (отношение суммарной дозы препарата, вызывающей гибель 50% подопытных животных при многократном введении, к дозе, вызывающей гибель 50% животных при однократном введении). Если коэффициент кумуляции меньше 1, вещество обладает сверхкуму­ляцией; при коэффициенте кумуляции 1-3 у вещества выраженная кумуляция; при коэффициенте 3-5 — умеренная и при коэффициенте более 5 — слабовыраженная.

Пестициды подразделяются и по стойкости: очень стойкие (пе­риод разложения на не токсичные компоненты свыше 2 лет); стой­кие (0,5-1 год); умеренно стойкие (1-6 месяцев) и малостойкие (1 месяц).

По способу поступления в организм насекомых пестициды при­нято подразделять на кишечные, контактные, фумигантные и сис­темные. Кишечные яды проникают в организм насекомого через пи­тание, и насекомое погибает при поступлении яда в кишечник. Ки­шечные яды губительно действуют на насекомых, имеющих грызущий или сосущелижущий ротовой аппарат. Контактные яды убивают насекомых при контакте с любой частью их тела. Они разрушают наружные покровы, проникают в организм, нередко закупоривают органы дыхания. Такие яды применяются в основном против вреди­телей, имеющих колюще-сосущий ротовой аппарат. Системные яды обладают способностью перемещаться по сосудистой системе расте­ний и отравлять их клеточный сок. Фумигантные яды поражают организм насекомого через дыхательную систему. Некоторые ядохи­микаты действуют одновременно как кишечные, контактные и сис­темные яды.

Инсектициды и акарициды. Препараты этой группы относятся к 17 классам химических веществ. 48% общего ассортимента препара­тов занимают фосфорорганические соединения, 14% — производ­ные карбаминовой кислоты и 11 % — хлорорганические соединения. Остальные препараты этой группы относятся к другим классам хи­мических соединений.

В последние годы наиболее широкое применение нашли фосфо­рорганические инсектициды и акарициды (хлорофос, метофос, кар­бофос, метатион, фозалон, фосфамид и др.). Они используются против паутинного клещика — основного вредителя хлопчатника, вредной черепашки — вредителя зерновых культур и ряда вредителей плодо­вых. Препараты обладают высокой биологической активностью. Им свойственны контактные и внутрирастительные системы действия. Они проникают в ткань растения и сохраняют токсичность для вре­дителей в течение двух-шести недель. Фосфорорганические пестици­ды, обладая высокой биологической активностью, оказывают ток­сическое воздействие на организм человека и животных. Большин­ство препаратов этой группы относятся к высокотоксичным ядам. В механизме их токсического действия лежит угнетение деятельнос­ти жизненно важных ферментов.

Фосфорорганические пестициды в отличие от хлорорганических относительно мало накапливаются в окружающей среде. Под влия­нием воды, солнечного света примерно в течение месяца они разру­шаются, превращаясь в малотоксичные соединения. Так, метилмеркаптофос в листьях растений находится в течение 30 дней, антио — 10, фосфамид — 7—10 дней. Поэтому фосфорорганические препара­ты в меньшей степени загрязняют пищевые продукты, полученные из обрабатываемых культур и животных. Однако некоторые препа­раты (например, тиофос) обладают высокой токсичностью и спо­собны вызывать острое отравление. Их применение в СНГ запреще­но.

Производные карбаминовой кислоты (севин, цирам, цинеб и др.) обладают значительной фунгицидной активностью и используются для защиты от вредителей, возбудителей заболеваний и сорной растительности при возделывании плодово-ягодных, овощебахчевых, зерновых, зернобобовых и технических культур. Они обладают сред­ней и малой токсичностью и слабовыраженной кумуляцией, срав­нительно быстро разрушаются во внешней среде. Однако некоторые из них могут сохраняться на обрабатываемых поверхностях сельскохозяйственных культур в течение продолжительного времени.

Хотя производные карбаминовой кислоты по масштабам произ­водства и применения занимают второе место после фосфорорганических препаратов, в нашей стране разрешено использование только севина, пиримора и фурадина.

Производные карбаминовой кислоты в большинстве случаев дей­ствуют как контактные и кишечные яды. Некоторые из них могут оказывать токсическое действие на теплокровных животных и чело­века и по токсичности не уступают фосфорорганическим соедине­ниям. Они оказывают эмбриотоксическое и мутагенное действие.

Хлорорганические соединения. ДЦТ, ГХЦГ, полихлорпинен, алдрин, эфирсульфонат и другие хлорорганические соединения — пес­тициды, давно нашедшие широкое применение в сельскохозяйствен­ном производстве. Они используются в борьбе с вредителями зерно­вых, зернобобовых, технических культур, виноградников, овощных и полевых культур, в лесном хозяйстве, ветеринарии и даже в меди­цинской практике. Отличительная их особенность — стойкость к воздействию различных факторов внешней среды (температура, сол­нечная радиация, влага и др.). Так, ДЦТ выдерживает нагревание до 115—120°С в течение 15 ч и почти не разрушается при кулинарной обработке. Этот препарат, обладая высокими кумулятивными свой­ствами, постепенно накапливается в окружающей среде (вода, по­чва, пищевые продукты). Его находили в почве через 8—12 лет после применения.

Другое характерное свойство хлорорганической группы веществ — способность накапливаться в тканях и жире животных. Большин­ство препаратов этой группы относится к среднетоксичным соединениям. Только некоторые из них (алдрин, дилдрин) принадлежат к сильнодействующим и очень опасным по своей летучести веще­ствам. Хлорорганические соединения могут вызывать острые или хронические отравления с поражением печени, центральной и периферической нервной системы и других жизненно важных органов и систем.

В настоящее время принимаются меры к замене этих соединений более безопасными. Применение таких сильнодействующих препара­тов, как алдрин, дилдрин, в сельском хозяйстве запрещено. С 1970 г. запрещено применение ДЦТ, введены ограничения и для некоторых других препаратов этой группы.

В последнее время получены химические соединения этой груп­пы, близкие по своему строению к ДДТ, обладающие высокой инсектицидной активностью и легко разлагающиеся в окружающей среде до нетоксичных продуктов. Из хлорорганических инсектици­дов в нашей стране сегодня находят широкое применение полихлоркамфен, тексахлоран, гамма-изомер ГХЦГ тиодан, дилор.

Фунгициды, как отмечалось, предохраняют от грибковых заболе­ваний сельскохозяйственные культуры. Объем их производства и ас­сортимент значительно меньше, чем инсектицидов и гербицидов. Фунгициды относятся к различным классам химических соединений. Широкое применение в сельскохозяйственной практике нашли про­изводные тиокарбаминовой кислоты (цинеб, поликарбацин, диатин М-45 и др.), фталимада (каптан, фталан), бензимидазола (беномил, БМК), мочевины и гуанидина (темпсен М, карпен).

Пиретримы. Повышая активность пестицидов, можно снизить действующую концентрацию до безопасных для человека величин. Если пестициды первого поколения (в основном соединения мышь­яка) сильно загрязняли водную среду, то пестициды второго поко­ления менее опасны. Среди них — препараты с высокой избиратель­ностью и различной продолжительностью действия (от нескольких часов до многих месяцев). Многие из них под влиянием микроорганизмов, солнечного света, воды и воздуха полностью разлагаются на простые безвредные вещества. Таковы препараты из семейства пиретримов и их синтетических аналогов — пиретроидов, которые вносят на поля в количестве 5—20 г/га, т. е. в 100—1000 раз меньше, чем в случаях традиционных пестицидов.

Гербициды — средства борьбы с сорняками, относятся ко II классу химических соединений. В их числе наиболее широкое применение в сельском хозяйстве находят производные хлорфеноксиалкановых кислот, симметричного триазина, мочевины, тиокарбаминовой, хло­рированных алифатических и бензойной кислот.

Гербициды в основном значительно менее токсичны для теплокровных, обладают и слабой кумулятивной способностью. Вместе с тем некоторые гербициды небезопасны для окружающей среды. К их числу следует отнести низшие эфиры, отличающиеся большой лету­честью. Значительная устойчивость хлортриазиновых препаратов при нарушении правил их применения может оказывать отрицательное воздействие на последующие посевы.

Дефолианты и десиканты. Для дефолиации сои, хлопчатника, картофеля и некоторых других культур применяются: бутифос, ци­анид кальция, хлорат магния и хлорат-хлорид кальция. Хлориды также используются для десикации ботвы картофеля, подсолнечни­ка, риса и др.

Способы применения

I. Пестициды используются в разных препаративных формах, чаще всего в виде дустов, гранулиро­ванных препаратов, суспензий, эмульсий, аэрозолей и фумигантов. Дуст — порошкообразная смесь, состоящая из основного яда (ак­тивно действующее вещество) и наполнителя. В качестве наполните­ля используются тальк, мел, гипс, каолин и др. Дусты производятся промышленными предприятиями, готовить их самостоятельно не разрешается. Гранулированные препараты приготовляются посредством пропитки гранул или различных минералов (бентонит, каолин, верникулит) или минеральных удобрений. В зависимости от назначения препараты выпускаются с диаметром гранул от 0,25 до 5 мм.

Учитывая насущную необходимость значительно повысить активность пестицидов и тем самым снизить их действующую концентрацию до величин, безопасных для человека и животных, ученые разработали синтетические пиретроиды.

Способы применения пестицидов зависят от их препаративной формы и назначения (обработка семенного материала, опрыскива­ние, опыление, обработка гранулированными препаратами).

При выращивании картофеля и овощей активнее стали применяться технологии, позволяющие снизить нагрузку пестицидов на окружающую среду, в частности ультраобъемное опрыскивание и предпосевная обработка посадочного и посевного материала.

Тактика применения пестицида обоснована особенностями био­логии вредителей, возбудителей болезней, сорняками и характером

Тактика применения инсектицидов обоснована задачей управле­ния численностью популяций вредных видов. При этом учитывается прежде всего экономический уровень вредоносности: определяется плотность популяции вредителя, при которой с экономических по­зиций целесообразно проводить обработку.

Тактика применения фунгицидов в борьбе с грибковыми болез­нями — предупреждение заражения патогенными микроорганизма­ми путем обеззараживания посевного материала, а также профилак­тика заражения растений и распространения заболеваний в период вегетации. Задача применения гербицидов в борьбе с сорной растительностью состоит в замене ручного труда на прополке и сокраще­нии числа междурядной обработки почвы.

2. Последствия применения пестицидов

Многолетнее использование пестицидов на огромных сельскохо­зяйственных и лесных территориях, часто с применением авиации, привело к масштабному загрязнению окружающей среды. Более того, молекулы ядохимикатов (особенно это относится к стойким соеди­нениям) включаются в природные процессы миграции и кругово­рота веществ и разносятся вместе с атмосферными потоками на боль­шие расстояния. Например, в Антарктиде, за десятки тысяч кило­метров от зон применения, ледниковый панцирь накопил более 2000 т ДДТ. Химические вещества вместе с водным стоком с полей попада­ют в реки и озера, накапливаются в донных отложениях, поступают в Мировой океан. Но самое главное — они включаются в экологи­ческие пищевые цепочки: из почвы попадают в воду и растения, затем — в организмы животных и птиц, а в конечном счете — с пищей и водой — в организм человека. И на каждом этапе миграции они наносят вред и ущерб. Однако так как вредные насекомые со временем приспосабливаются к ядовитым свойствам этих веществ и эффективность пестицидов падает, их количество на единицу сельс­кохозяйственной продукции приходится постоянно увеличивать.

Многим, вероятно, известна история ДДТ — пестицида, в свое время получившего чрезвычайно широкое распространение. Его со­здатель П. Мюллер был удостоен Нобелевской премии. Казалось, что ДДТ принес человечеству долгожданное освобождение от малярии, желтой лихорадки, эпидемий тифа. Однако более поздние исследования показали: последствия применения этого препарата весьма плачевны.

Чем устойчивее и токсичнее пестициды, тем серьезнее их нега­тивное воздействие на живую природу и человека. При этом устой­чивость к факторам окружающей среды (солнечный свет, кислород, микробиологические разложения и т. д., способность ядохимикатов сохраняться длительное время) в большей мере определяет их опас­ность. Пестициды на основе хлорорганических, фосфорорганических и карбаматных соединений значительно отличаются по своей стой­кости. ДЦТ — типичное хлорорганическое соединение — способен более 50 лет циркулировать в биосфере. Более того, продукты его разложения (например, ДДЕ) — опасные и стойкие вещества, по­рой они более токсичны, чем исходное вещество.

Один из механизмов отрицательных последствий — передача и концентрирование стабильных пестицидов по трофическим цепям. Устойчивые к определенным пестицидам, флора и фауна могут на­капливать их без разложения. В результате концентрация токсиканта в организме может многократно превысить исходную концентрацию его в окружающей среде. Этот процесс биологического концентри­рования имеет особенно серьезное экологическое значение в пище­вых цепях, связанных с водной средой. Классический пример био­логического концентрирования — накопление ДДТ и препаратов

ртути в организме морских птиц. Эти птицы — конечное звено тро­фической цепи: морская вода — планктон — рыба, потребляющая планктон, — хищная рыба — птица, питающаяся рыбой. При этом концентрация токсиканта от исходного звена (морская вода) к ко­нечному (птица) возрастает во много тысяч раз.

В 1988 г. Национальная Академия наук США опубликовала док­лад, в котором говорится, что в предстоящие 70 лет более одного миллиона американцев рискуют заболеть раком, вызванным нали­чием 28 канцерогенных пестицидов в пище.

По данным индийских ученых, злоупотребление пестицидами уже в следующем десятилетии способно спровоцировать взрыв рако­вых заболеваний и мутаций в развивающихся странах. Эти генети­ческие изменения необратимы.

Из всех химических веществ, которые поступают в организм человека с воздухом, водой, пищей, наиболее опасными считаются пестициды. Стойкие пестициды способны накапливаться в жировой ткани людей и животных, отрицательно воздействуя на нервную и сердечно-сосудистую системы.

Особенно опасны пестициды для детей. В России, в районах мас­сированного применения пестицидов, общая заболеваемость детей от шести лет (болезни кожи, пищеварительного тракта, органов ды­хания, нарушение обмена веществ, отставание в физическом разви­тии) в 4,6 раза выше, чем в районах с наименьшей химизацией. За 25 лет в 300 раз увеличились случаи аллергических заболеваний.

Поданным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно пестицидами отравляются 500 тыс. человек, более 5 тыс. — со смер­тельный исходом.

Исследования показали, что стойкие хлорорганические пестици­ды обнаруживаются почти во всех организмах, обитающих на суше и в воде. Распространение ДЦТ имеет глобальный характер. Повсюду ДЦТ, алдрин, дилдрин, гексахлорциклогексан и другие стойкие пе­стициды содержатся в тканях птиц, млекопитающих, земноводных, пресмыкающихся, рыб, моллюсков и других обитателей суши, мор­ских и пресных вод.

Содержание пестицидов в тканях и органах живых организмов, точно так же, как и любых других загрязняющих веществ, намного больше, чем в среде обитания. Это явление характеризуется коэффи­циентом накопления (отношение концентрации в организме к кон­центрации в среде). Очень велики коэффициенты накопления у жи­вотных, обитающих в воде: у рыб — 10—15, у моллюсков — 25 тыс. Содержание ДЦТ в различных тканях и органах одного вида значи­тельно колеблется. Так, например, в мышцах североатлантической трески концентрация его — 1—10 мг/кг, а в печени — 180—1800 мг/кг.

По предложению ООН в 1998 г. была принята конвенция в рам­ках программы по охране окружающей среды, ограничивающая тор­говлю опасными веществами и пестицидами типа ДДТ, ртутных соединений и органофосфатов. В новом международной договоре при­няли участие 95 стран.

Нерациональное применение пестицидов в сельском хозяйстве приводит к их накоплению в почве, пищевых продуктах. Однако не вызывает сомнения, что повышение культуры земледелия, улучше­ние технологии внесения пестицидов, ограничение их применения в районах, близко прилегающих к водоемам, строгая дозировка при внесении в почву могут в значительной степени снизить их негатив­ное воздействие.

Загрязнение пестицидами продуктов питания. Чаще всего пищевые продукты загрязнены хлор-, фосфор- и ртутьорганическими соедине­ниями, производными карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кис­лот, бромидами. Из группы хлорорганических пестицидов в продуктах обнаружены ДДТ, ДДЕ, алдрин, дидцрин и некоторые другие, из фосфорорганических — тиофос, карбофос и др., из карбаматов — севин, цинеб и др. Хлорорганические пестициды находят в продуктах животного и растительного происхождения, а фосфорорганические и карбаматные соединения — преимущественно в растениях.

Накопление стойких химических веществ в продуктах питания чаще всего связано с нарушением правил и регламента их примене­ния, с завышением рекомендуемых доз препарата, несоблюдением сроков последней обработки растений перед сбором урожая (время ожидания) и др.

Во многих случаях причиной загрязнения пестицидами фуражных культур является выращивание их в междурядьях обработанных садов.

Содержание хлорорганических пестицидов в продуктах живот­ного происхождения может быть связано и с обработкой ими убой­ного и молочного скота в целях борьбы с эктопаразитами.

Влияние пестицидов на биогеоценозы. Экологическая активность пестицидов зависит от характера экосистемы (целой или ее части), а также от физико-химических свойств используемых препаратов. Пести­цидами могут обрабатывать внутренний водоем, используемый для разведения рыбы, земельный участок, на котором выращивается урожай, лесные насаждения, луга, животную или растительную популяцию.

Неблагоприятное воздействие пестицидов на отдельные популя­ции выражается в уничтожении полезных организмов (главным обра­зом насекомых-опылителей и энтомофагов) и, следовательно, в нарушении стабильности экосистемы с последующим размножением нежелательных для человека видов. Например, отмеченное в ряде стран массовое размножение красного плодового клеща при обработке ДДТ плодовых связывают с гибелью хищных клещей тифлодромид, а кро­вяной тли — с уничтожением паразита тлиафелинуса. Прекращение применения тех или иных пестицидов может вызвать вспышку раз­множения вредителей, длительное время угнетаемых пестицидами.

Как уже отмечалось, неблагоприятное воздействие пестицидов в решающей степени зависит от физико-химических свойств. Длительное время в сельском хозяйстве в качестве химических средств защиты растений применялись главным образом неорганические пестициды, содержащие мышьяк, фтор, ртуть, обладающие чрезвычайно высо­кой токсичностью. Применяли их с большими предосторожностями и в ограниченном количестве. Вместе с тем пестициды этого класса не обладают способностью накапливаться в организме и довольно быстро разлагаются в условиях внешней среды.

Более значительные нарушения в биогеоценозах отмечаются при систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов, главным образом хлорорганических соединений, особенно препаратов ДДТ и ГХЦГ. Эти препараты, как уже отмечалось, плохо разлагаются в воде и почве, обладают способностью накапливаться в растениях, организме животных и поэтому оказывают существен­ное воздействие на многие стороны биогеоценозов.

Пестициды, обладая определенной устойчивостью, не только накапливаются в почве, воде, продуктах питания, но и участвуют в круговороте веществ.

3. Биологическая защита растений

В основе биологической защиты растений лежит использование естественных противоречий в мире насекомых. Есть насекомые «тра­воядные» (мы их называем вредителями), есть энтомофаги, питаю­щиеся вредными насекомыми, есть грибы и вирусы, вызывающие болезни вредителей.

На Земле несколько десятков тысяч видов естественных врагов вредителей, в России их около 10 тыс. Очевидно, что надо искать способы использования энтомофагов — полезных насекомых, унич­тожающих вредителей. Известно, что наличие на полях определенно­го набора хищников и паразитов поддерживает численность тлей на таком уровне, при котором можно обойтись без химической обра­ботки зерновых культур.

Помогая работать самой природе, мы можем получить немало продукции, к тому же здоровой, без вредных примесей.

Борьбу с вредителями ведет также многочисленная армия их естественных врагов — птиц.

Здоровье леса во многом зависит не только от птиц, но и от муравьев. Без некоторых видов муравьев (в том числе и без рыжих лесных) болеют деревья, гибнут куропатки, тетерева, глухари. Му­равьи, откармливающие свои личинки белковой пищей, поедают насекомых, вредных для лесного хозяйства. Вокруг муравейников всегда зелено, рядом с ними нет деревьев с нездоровой листвой или хвоей. Подсчитано, что обитатели пяти крупных муравейников за день уничтожают до 1 кг насекомых вредителей. Обитатели одного муравейника способны очистить от вредителей около 1,5 га леса. И это гораздо эффективнее и безопаснее для окружающей среды, чем применение ядохимикатов. В ряде районов страны в настоящее время создаются муравьиные заказники.

Сочетание разнообразных нехимических способов защиты расте­ний с минимальным использованием пестицидов получило назва­ние интегрированного метода. Метод основан на биогеоценотическом подходе и рассчитан на максимальное использование природ­ных механизмов регуляции численности вредящих организмов. При этом нельзя упускать из виду ассортимент пестицидов, внедряя пре­параты избирательного действия (направленного на определенный вид вредителей), быстро разлагающиеся в природной среде и имеющие минимальный отрицательный побочный эффект. Необходимо совершенствовать способы внесения препаратов, по возможности отказываясь от распыления их с самолетов, связанного с большой опасностью сноса на соседние территории и акватории. Надо максимально использовать в сельском и лесном хозяйствах высококачественные посадочные материалы растений, устойчивых к вредите­лям и болезням. Кроме того, в каждом конкретном случае следует учитывать местные особенности живой природы.

Такие прогрессивные методы применения пестицидов, как малообъемное и ультрамалообъемное опрыскивание сельскохозяйствен­ных культур, позволяют многократно снизить и количество приме­няемых препаратов, и отрицательное воздействие их на природу.

Наиболее надежный и современный путь охраны природы — применение биометодов. В опытном хозяйстве «Каясулинское» (Став­ропольский край) обнаружили: душистый табак настолько привле­кателен для колорадского жука, что ради него он оставляет в покое картофель, томаты, баклажаны, перец. К тому же, поглощая табак, жук превращается в своеобразного наркомана, и личинки ослаблен­ного вредителя погибают — без какой бы то ни было химии — при первых же заморозках.

Применение биологических методов борьбы с вредителями пре­дотвращает загрязнение природной среды пестицидами, способству­ет сохранению полезной фауны. Эти методы все шире внедряются в сельскохозяйственное производство. В нашей стране для борьбы с 16 видами вредителей на площади 6,3 млн га используется маленькое перепончатокрылое насекомое трихограмма (три отечественных и один интродуцированный вид). Трихограмма уничтожает капустную, ози­мую, восклицательную, хлопковую и других совок, кукурузного мотылька и гороховую плодожорку. Для защиты от совок зерновых, овощных культур, сахарной свеклы рекомендуется выпускать про­тив каждой генерации (в зависимости от плотности вредителей) от 20 до 60 тыс. особей трихограммы на 1 га, против кукурузного мо­тылька на кукурузе и конопле (в зависимости от величины траво­стоя) — от 26 до 100 тыс. особей на 1 га.

Трихограмма заражает яйца вредителей сельского хозяйства, и вместо гусеницы вредителя развивается личинка трихограмммы. Най­денный способ борьбы с насекомыми-вредителями, таким образом, оказался очень результативным, экологически чистым и экономи­чески выгодным. В России сейчас трихограмму выращивают почти на тысяче фабричных линий.

Разработаны методы массового разведения в защищенном грунте паразитов и хищников тлей (златоглазки, афиджиды, сирфиды и другие афидофаги) и технические приемы выпуска златоглазки обыкновенной для борьбы с хлопковой совкой и карадриной, а так же с колорадским жуком на картофеле и баклажанах. В производственных условиях в борьбе с кровяной тлей яблони широко используется афелинус, против цитрусового червеца — криптолемус и коккофагус гурней. В борьбе с опасным карантинным вредителем — кали­форнийской щитовкой — рекомендуются паразитические насеко­мые проспальтелла нафитис.

Большое внимание уделяется сохранению и накоплению есте­ственного запаса энтомофагов в полевых условиях. Разработанные в настоящее время системы мероприятий по защите сельскохозяйствен­ных культур основаны на максимальном сохранениии природной популяции энтомофагов и возбудителей болезней вредителей. Сроки и способы применения инсектицидов рекомендуются с учетом био­логических особенностей не только вредителей, против которых они направлены, но и основных видов энтомофагов, регулирующих чис­ленность вредителей.

В нашей стране разработаны биопрепараты, полученные на осно­ве использования бактерий, грибков, вирусов и актиноминетов. К ним относятся энтобактерин, боверин, дондробациллин, фитобактерно-мицин, аренарин, бактороденцид и др. Энтобактерин — бактериаль­ный препарат, созданный на основе споровой кристаллообразующей бактерии бациллус тюрингиензис. Выпускается в виде сухого по­рошка и в жидкой форме. Каждый из этих препаратов содержит в 1 г не менее 30 млрд спор бактерий приблизительно столько же крис­таллов эндотоксина. Обе формы обладают одинаковой биологичес­кой активностью.

Применяют энтобактерин в виде водной суспензии, которую готовят за один-два часа до опрыскивания. Насекомое, питаясь растениями, обработанными препаратами, заглатывает вместе с кор­мом споры бактерий и кристаллы эндотоксина, после чего впадает в паралич. Гибель насекомого наступает обычно спустя 5—10 дней. Энтобактерии используются для борьбы с гусеницами капустной и репной белянок, капустной моли, капустной огневки. Этих вредите­лей препарат уничтожает практически полностью.

Аналогичный эффект дает сухой энтобактерин в саду против комплекса листогрызущих вредителей — яблонной, плодовой, рябиновой, черемуховой и других видов молей, различных видов пя­дениц, листоверток, златогузки, кольчатого и других шелкопрядов, вишневого и крыжовникового пилильщиков, боярышницы, амери­канской белой бабочки.

Дендробациллин — бактериальный препарат в форме порошка, содержащий в каждом грамме не менее 30 млрд спор бактерий и приблизительно столько же кристаллов эндотоксина. Эффективен против листогрызущих вредителей на хлопчатнике (совок — хлоп­ковой, озимой, карадрины).

Боверин — грибной препарат, разработанный на основе мускардинного гриба. Этот порошок серого цвета содержит в 1 г не менее 2 млрд спор. Рекомендован для применения против колорадского жука.

Фитобактериомицин — антибиотик, предназначенный для борьбы с бактериальными болезнями фасоли, сои, шелковицы. Выпус­кается в форме порошка кремового или светло-коричневого цвета и в форме дустов (2%- или 5%-ного). Основной метод применения фитобактериомицина заключается в опудривании семян фасоли 5%-ным и сои 2%-ным дустом с одинаковой нормой расхода — 3 кг на 1 т семян. Обрабатывать семена следует в день посева. Опудривание семян можно проводить в протравочных машинах, хорошо очищенных от пестицидов.

Внедряются высокоизбирательные средства и методы защиты растений на основе использования активных веществ, биофизичес­ких и генетических методов. Такими биологически активными веще­ствами являются, к примеру, феромоны животных. Это пахучие ве­щества, заставляющие насекомых собираться вместе. В практике за­щиты растений используют искусственно синтезируемые феромоны вредных видов бабочек. Метод особенно эффективен для сигнализации и получения информации о динамике численности и качественном составе популяции. Сокращение хотя бы одной химообработки на основе применения феромонных ловушек в масштабе страны по­зволит сэкономить до 6 тыс. т инсектицидов. Внедряется отечествен­ный комплект ловушек для обнаружения очагов заражения восточ­ной плодожорки в южной зоне садоводства России.

В последние годы пристальное внимание биологов и специалис­тов по защите растений привлекает вирус ядерного полиэдроза. Как и другие вирусы, он обладает уникальной «плодовитостью»: несколько его частиц, проникнув в клетку гусеницы хлопковой совки, способны воспроизвести до 36 млрд вирусов. Одна такая гусеница, начиненная вирусом ядерного полиэдроза, вызывает эпидемию сре­ди вредителей хлопчатника.

Для защиты вирусных препаратов от ультрафиолетовых лучей ученые стали заключать их в капсулы из сажи, двуокиси титана и привлекающих насекомых веществ. Пожирая такую капсулу, вреди­тель не только погибает, но и высвобождает огромные массы виру­сов, поражающие новые поколения вредителей. В отличие от хими­ческих инсектицидов, эти враги врагов хлопчатника совершенно безопасны для человека и позвоночных животных.

Маленькая белокрылая бабочка относится к самым неистреби­мым вредителям на территории европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке. На почках в закрытом фунте она встреча­ется даже за Полярным кругом. Личинки бабочки, обычно обитающие на нижней стороне листьев, незаметны. Высасывая сок, они вызывают увядание растений. Кроме того, они выделяют сахарис­тую жидкость, на которой поселяется сажистый грибок, «чернь». Белокрылка переносит и некоторые вирусные заболевания. Защита растений с помощью химических препаратов приводит лишь к появлению более устойчивых поколений белокрылки, сохраняющих жизнеспособность и при повышенных концентрациях инсектицидов, а