Пестициды. Их классификация. Биологические основы применения гербицидов

Лекция 6

Пестициды. Их классификация. Биологические основы

применения гербицидов.

1. Классификация пестицидов.

2. Классификация гербицидов.

3. Чувствительность растений к гербицидам.

1. Классификация пестицидов.

Пестициды – это химические вещества, применяемые для борьбы с вредными организмами (вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями и микроорганизмами, вызывающими порчу сельскохозяйственной продукции, материалов и изделий, паразитами и переносчиками заболеваний человека и животных).

( От латинских слов – пест – вред, цидо –убиваю)

Пестициды классифицируют по следующим показателям:

- по объектам, против которых они применяются,

- по способам проникновения и характеру воздействия на вредные организмы,

- по химическому составу.

В зависимости от объектов и направления использования пестициды разделяют на следующие группы:

1) Фунгициды (fungus – гриб) – для борьбы с грибными заболеваниями.

Сюда относятся такие препараты:

ТМТД - применяется в борьбе с грибами, вызывающими плесневение семян, а также с головневыми заболеваниями зерновых культур, корневыми гнилями.

Витавакс – применяется против головневых заболеваний, корневых гнилей, ризоктониоза картофеля.

Гексатиурам – для защиты пшеницы от твёрдой головни, корневых гнилей и плесневения семян.

Пентатиурам – для защиты от твёрдой и стеблевой головни, корневых гнилей и плесневения семян.

Формалин – обладает фунгицидной и бактерицидной активностью. Применяется ля протравливания семян против головневых заболеваний зерновых, фитофтороза и парши картофеля.

Бордоская жидкость – применяется в борьбе с фитофторозом картофеля и томатов, паршой, пятнистостями яблони, груши и др. заболеваниями.

2) Бактерициды – для борьбы с бактериями.

3) Нематициды (nematodes - круглые черви, фитогельменты) – для борьбы с вредными нематодами.

4) Гербициды – для уничтожения нежелательной травянистой (сорной, ядовитой) растительности.

5) Акарициды – для борьбы с клещами.

6) Инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми.

Существуют также инсектоакарициды – для защиты растений одновременно от вредных насекомых и клещей.

К инсектицидам относятся уже знакомые нам препараты, такие как:

Гексахлорциклогексан (ГХЦГ, гексахлоран) – применяется для борьбы с саранчовыми, гусеницами подгрызающих совок, проволочниками и др. вредителями, а также для обработки складских помещений до их загрузки.

Метафос – высокотоксичен для насекомых с сосущим ротовым аппаратом, жуков, гусениц. Может уничтожать минирующих и сосущих вредителей, находящихся на другой стороне листа.

Карбофос – может применяться против тлей, трипсов, клещей, плодожорок, мух, долгоносиков, пилильщиков.

В зависимости от объектов, против которых они применяются, выделяются также следующие группы пестицидов:

7) Арборициды – для уничтожения нежелательной древесно-кустарниковой растительности.

8) Хемостериленты – для половой стерилизации насекомых.

9) Десиканты – химические препараты, предназначенные для предуборочного подсушивания культурных растений на корню.

10) Дефолианты – химические препараты, вызывающие у обработанных ими растений опадение листьев, что благоприятствует механизации уборки сельскохозяйственных культур.

Наиболее широко дефолианты и десиканты применяются в хлопководстве, а у нас их применяют при уборке клевера на семена и семенного картофеля (а также при уборке на семена люцерны, бобов, редиса, подсолнечника и др. культур).

Наиболее широко применяются: реглон, хлорат магния, хлорат-хлорид кальция.

11) Ретарданты – препараты, снижающие темпы роста растений, что приводит к укорачиванию стеблей и побегов.

К ним относятся ЦеЦеЦе; кампозан, гумат натрия. гетероауксин, гиббереллин и др.

Акарициды и инсектициды подразделяют также в зависимости от фазы развития вредного организма, против которой они применяются:

а) овициды – для уничтожения яиц;

б) ларвициды – препарат для уничтожения личинок;

в) имагоциды – препарат для борьбы со взрослыми насекомыми.

Необходимо помнить, что классификация по объектам применения в известной степени условна. Так как многие пестициды обладают универсальностью действия и поражают как насекомых, так и личинок и клещей. Например, метатион и карбофос являются и инсектицидами, и акарицидами.

Многие гербициды при увеличении доз могут уничтожить древесно- кустарниковую растительность, то есть относиться к арборицидам.

По способу проникновения в организм и характеру действия пестициды подразделяют на две большие группы:

а) контактного действия;

б) системного действия.

К контактным относятся химические вещества, вызывающие гибель или подавление вредных организмов при контакте с ними.

Системные пестициды способны проникать в растения, перемещаться в их тканях и вызывать гибель вредного организма (сорного растения, возбудителя болезни, вредителя) в результате питания.

По химическому составу выделяют три основные группы пестицидов:

1. Неорганические соединения (соединения ртути, фтора, бария, серы, меди, а также хлораты и бораты).

2. Препараты растительного, бактериального и грибного происхождения (пиретрины, бактериальные и грибные препараты, антибиотики и фитонциды).

3. Органические соединения – наиболее обширная группа, к которой относятся пестициды высокой физиологической активности.

2.Классификация гербицидов.

Гербициды – химические вещества, применяемые для борьбы с сорными растениями в посевах (посадках) культурных растений, на лугах и пастбищах, а также участках несельскохозяйственного пользования (обочины дорог, водоканалов).

В настоящее время синтезировано и выпускается большое число гербицидов. Для систематизации и эффективного их использования в сельском хозяйстве необходимо объединить их в группы.

Гербициды классифицируют по следующим признакам:

1) по химическому составу;

2) по принципу действия на растения, (т.е. по фитотоксичности);

3) по характеру действия на растения;

4) по отношению к ботаническим классам растений;

5) по способам внесения;

6) по срокам внесения; и т.д.

Существуют и другие подходы к классификации гербицидов:

1) по спектру действия на растения( гербициды широкого спектра действия и гербициды узкого спектра действия; например: карбин и триаллат применяются против овсюга в посевах яровой пшеницы и ячменя);

2) по характеру проникновения в растения (например, проникающие через листья и надземные органы; проникающие через корни);

9) по длительности остаточного действия.

Рассмотрим некоторые из этих классификаций.

1) По химическому составу. Гербициды подразделяют на органические и неорганические. Однако в сельском хозяйстве в настоящее время применяют в основном органические гербициды.

2) По фитотоксичности (т.е. по принципу действия) различают гербициды сплошного (общеистребительного) и избирательного (селективного) действия. При обработке почвы или вегетирующих растений гербицидами сплошного действия наблюдается уничтожение всей растительности. Препараты этой группы не рекомендуется применять в посевах культурных растений. Используют их в основном для уничтожения нежелательной растительности вдоль каналов, обочин полевых дорог и землях несельскохозяйственного назначения (полосы отвода железных и шоссейных дорог и др.)

К гербицидам сплошного действия относятся большинство неорганических соединений, а также ряд органических веществ (симазин, атразин, трихлорацетат натрия, раудап, утал, далапон, ДНОК и др.), уничтожающих в повышенных нормах и те растения, к которым в оптимальных нормах они проявляют избирательность.

Гербициды избирательного действия уничтожают одни виды растений и не повреждают другие. Причём среди них выделяются гербициды, отличающиеся узкой специализированностью по отношению к защищаемой культуре. Например, суффикс уничтожает овсюг в посевах яровой пшеницы. Большинство же избирательных гербицидов применяют для борьбы с сорняками в посевах нескольких сельскохозяйственных культур. Так, аминная соль 2,4-Д используется в посевах зерновых культур, кукурузы, многолетних злаковых травах, сенокосах и пастбищах, парах и отдельных эфиромасличных культурах (роза, лаванда).

Избирательность действия гербицидов определяется:

прежде всего:

- химическим составом;

- формой препарата (порошок, водный раствор, растворимый смачивающийся порошок, концентрат эмульсии, гранулированный препарат, минерально - масляная суспензия);

- нормами препарата;

- сроками и способами опрыскивания посевов;

- фазами роста;

- физиолого-биохимическими особенностями культурных и сорных растений;

- анатомо-морфологическими особенностями культурных и сорных растений;

- условиями внешней среды.

Избирательность действия гербицидов может проявляться как по одному из названных признаков, так и по их комплексу.

Факторы, определяющие избирательность действия гербицида:

- физические (доза, препаративная форма, способ внесения);

- биологические ( морфологические, физиологические и метаболические особенности – площадь листовой пластинки);

- химические свойства гербицидов: состав молекулы, растворимость, летучесть, адсорбционные свойства;

- использование антидотов вместе с гербицидами (повышает устойчивость культурных растений);

- возможность сочетания гербицидов с другими пестицидами и удобрениями (использование гербицидов с минеральными удобрениями повышает гербицидную активность и устойчивость сельскохозяйственных растений к гербицидам).

3) По характеру действия на растения гербициды также подразделяются на а) контактного и б) системного действия.

Контактные гербициды (ДНОК, пентахлорфенолят натрия, реглон, минеральные масла и др.) оказывают действие только на те части растения, на которые они попадают. Эти препараты не перемещаются в растениях.

Системные гербициды (2,4-Д, 2М-4Х, атразин, симазин, ТХА-трихлорацетат, банвел, суффикс) могут проникать и перемещаться в органах растений. Причем, большинство из указанных препаратов обладают избирательным действием, т.е. уничтожают одни виды растений и не повреждают другие.

4) По отношению к ботаническим классам растений (систематическому положению) органические гербициды системного действия разделяют на группы:

Противодвудольные. Сюда относятся 2,4-Д, 2М-4Х. Эти соединения используются для уничтожения широколистных (двудольных) сорняков в посевах однодольных (злаковых) культур.

Противозлаковые. Гербициды данной группы подавляют однодольные, а при оптимальных нормах не повреждают двудольные растения. К ним относятся трихлорацетат натрия, дихлоральмочевина, далапон и др. Гербициды этой группы используют для уничтожения злаковых сорняков в основном в посевах широколистных культур- сахарной свёклы, подсолнечника и др.

5) По способу внесения гербициды делят на две группы:

Почвенные препараты (диурон, прометрин, пропазин, симазин, тиллам, эптам и др.). Их вносят в почву без последующей заделки либо с заделкой бороной или культиватором. Летучие гербициды (ронит, тиллам, трефлан, эптам и др.) требуют немедленной (не более 10-15 минут) заделки в почву, так как они быстро испаряются или разлагаются на свету, не вступив в контакт с почвой. Их вносят в сухом виде (гранулированные) или путём опрыскивания почвы.

2. Препараты, применяемые для уничтожения вегетирующих сорняков (2,4-Д, 2,4-ДМ, 2М-4Х, 2М-4ХМ, бетанал, карбин, реглон и др.) Их применяют только методом опрыскивания растений.

6) По срокам внесения выделяют следующие четыре группы гербицидов.

Препараты, применяемые до посева культурных растений (осенью или весной).

Препараты, применяемые одновременно с посевом культурных растений. (локально-ленточное (рядковое) внесение).

Препараты, применяемые сразу или вскоре после посева культурных растений, но до появления их всходов (за 3-4 дня).

Препараты, применяемые в начале вегетации сорных и культурных растений.

Сроки внесения гербицидов.

В зависимости от физико-химических свойств гербицидов, условий внешней среды и биологических особенностей культурных и сорных растений различают следующие сроки внесения гербицидов:

Послеуборочный период – при подготовке участка для будущего года в борьбе с особо злостными многолетними сорняками, которые труднее уничтожить весной следующего года. При этом важно, чтобы препараты не оказали отрицательного последействия на яровые культуры.

До посева (посадки), т.е. предпосевное внесение – весной перед боронованием или под культивацию почвы, т.е. до посева яровых культур. Применяются почвенные гербициды в основном для борьбы с сорняками, появляющимися из семян.

Во время посева – припосевной – одновременно с посевом яровых пропашных культур. Применяются в основном почвенные гербициды с небольшой заделкой в почву, обычно при ленточном способе их применения (в одном агрегате с сеялкой).

Послепосевной – сразу после посева яровых культур с немедленной заделкой почвенного гербицида боронованием.

Предвсходовый – за 2-4 дня до появления всходов яровых культур с последующим боронованием почвы (в засушливых районах) или без него (в увлажнённых районах).

Послевсходовый – в начале вегетации культурных растений и массового появления сорняков, а также на чистых парах с целью замены механической обработки почвы химической и на необрабатываемых землях при наличии особо злостных сорных растений.

3. Чувствительность растений к гербицидам.

Культурные и сорные растения обладают различной чувствительностью к гербицидам ввиду их избирательного действия. Для каждой культуры рекомендуется только такой гербицид, к которому растения устойчивы, а сорняки, засоряющие его посевы, чувствительны к данному препарату. Т.е. в данном случае речь идёт об избирательном действии гербицидов.

Мы уже говорили о том, что избирательность гербицидов может быть биохимической и анатомо-морфологической. Так, производные триазина (атразин, прометрин и др.) характеризуются биохимической избирательностью. Они подавляют у чувствительных растений процессы фотосинтеза и транспирации, а также другие биохимические процессы, приводящие к гибели растений.

Препараты обладают анатомо-морфологической избирательностью. Эти 2,4-Д и 2М-4Х гербициды, попадая на широкие листья двудольных растений, хорошо удерживаются на них и проникают в надземные, а затем в подземные органы растений, приводя к их гибели. В то же время указанные препараты, попадая на узкие листья злаковых растений, расположенных более или менее вертикально и покрытых восковым слоем кутикулы, слабо удерживаются на поверхности этих растений и практически их не повреждают.

Рассмотрим действие гербицида 2,4-Д в посевах кукурузы.

В фазе 1-2 листьев кукуруза очень чувствительна к 2,4-Д, потому что в этот период молодое растение живёт в основном за счёт питательных веществ эндосперма семени и, не смотря на то, что поверхность листовой пластинки ещё не покрыта волосками, внутрь попадает небольшое количество гербицида, способное вызвать деформацию надземных органов.

В фазе 3-5 листьев кукуруза устойчива к оптимальным нормам гербицида 2,4-Д, что объясняется в первую очередь отсутствием опушённости верхней части листовой пластинки, на которую попадают капли препарата (в период опрыскивания) и легко скатываются с неё. Корневая система культуры в этот период уже достаточно хорошо развита, т.е. кроме зародышевого корешка развиты узловые корни (на подземных узлах стебля).

В фазе 6-7 листьев у кукурузы начинаются формирование и дифференциация генеративных органов, активизирован рост вторичных корней. Под влиянием препарата в этой фазе наблюдаются аномалии у метёлки и початка.

(Гербициды в посевах зерновых по этой причине применяют в фазу кущения до выхода в трубку.)

После фазы 6-7 листьев у кукурузы усиливается отток пластических веществ из листьев в стебли и корни, а вместе с ними и гербицида 2,4-Д, капли которого хорошо задерживаются на опушённых листовых пластинках, имеющих большую поверхность, способную воспринимать увеличенное количество препарата. В этот период кукуруза очень чувствительна к гербициду 2,4-Д.

Сорняки в разных фазах роста и развития имеют также различную чувствительность к гербицидам. Поэтому для внесения химических средств используют такой период, когда культурные растения обладают наибольшей устойчивостью, а сорные – наименьшей.

С ростом сорных растений чувствительность большинства из них к гербицидам ослабевает. Молодые растения, имеющие нежные покровы и характеризующиеся быстрым развитием и интенсивным обменом веществ, повреждаются гербицидами в большей степени, чем старые. Однако некоторые многолетние корнеотпрысковые сорняки обладают большей чувствительностью, например, к гербициду 2,4-Д в фазе в фазе розетки чем в фазе стеблевания - начала бутонизации.

Это объясняется тем, что в фазе розетки многолетние сорняки имеют в корнях большие запасы питательных веществ, что повышает их устойчивость к данному гербициду. Кроме того, при более поздних фазах роста и развития у сорняков увеличивается отток пластических веществ из листьев в другие органы и при повышенной облиственности на единицу их поверхности попадает больше препарата, чем на ранних этапах.

Условия внешней среды в значительной степени определяют чувствительность растений к гербицидам.

Наибольшей чувствительностью к гербицидам культурные и сорные растения обладают в тот период, когда погодные условия благоприятны для их роста и развития.

Большинство гербицидов, применяемых в период вегетации, наибольшей токсичностью по отношению к растениям обладают при температуре 18-24о С. Слабо действуют они на сорняки при 25-30о С, когда наблюдается низкая относительная влажность воздуха и почти не влияют на них при температуре 8-10о С. При температуре 18-24о С действие гербицида на растение проявляется уже в день опрыскивания, а при 10-14о С – несколько позже. Новый препарат Сатис успешно применяется при +5о С.

В связи с этим в жаркие дни опрыскивание лучше всего проводить в утренние и вечерние часы, а в холодные – днём, когда погода наиболее благоприятна для проявления фитотоксичности гербицидов.

Большое влияние на эффективность гербицида оказывает форма препарата. В случае выпадения хотя бы небольших осадков вскоре после опрыскивания посевов гербицидом 2,4-Д капли его смываются с листьев и препарат не успевает подействовать на растения. В таких условиях преимущество имеют эфиры 2,4-Д, которые быстрее (через 3-4 часа) проникают в такни, чем аминная соль 2,4-Д (через 5-6 часов), а признаки токсикоза у сорных растений при этом не уменьшаются.

Пестициды. Их классификация. Биологические основы применения гербицидов