Гербициды и их применение в сельском хозяйстве

Биохимическая избирательность определяется различиями в физиологических процессах, протекающих внутри растений. Попадая во внутреннюю среду растительного организма, гербициды преобразуются в метаболиты и подвергаются химическим превращениям. От того, какие именно превращения идут и в присутствии каких эндогенных веществ они происходят, зависит конечный результат действия. После обработки гербицидом растение может либо погибнуть, либо, напротив, ускориться в росте. У ряда сорняков и культур пестицид проникает внутрь через листья, а потом перемещается по растению и покидает его через корни, не нанося ему никакого вреда. Биохимическая устойчивость к действию гербицидов создается благодаря определенным физиологическим закономерностям, способствующим разрушению препарата. Достаточно большое количество растений отличается способностью разлагать препарат 2,4 – Д. Некоторые сорта земляники и красная смородина декарбоксилируют боковую цепь молекул этого вещества, злаки связывают токсин с белками мембран и не разрушенных клеточных структур, и также проводят декарбоксилирование. Горец адсорбирует и связывает 2,4-Д на поверхности клеток, подорожник соединяет его с небелковыми эндогенными веществами.

Устойчивость сорняков к некоторым средствам обусловлена транспортировкой гербицидов в направлении корней, где они могут быть выведены либо депонированы (как в случае с кукурузой, при действии на нее производными триазина). Сохранение токсических веществ в корневой системе обычно продолжается недолго, так как со временем они разрушаются. Уже упомянутая кукуруза инактивирует триазины при помощи фермента пероксидазы. У чувствительных растений такого не происходит, препараты в них транспортируются в различные органы и точки роста, где они и проявляют свое действие [3][4].

Действие гербицидов на чувствительные растения:

Контакт с гербицидом – это всегда стресс-воздействие, так как ранее растения не взаимодействовали с подобными веществами. В чувствительных видах под влиянием химического препарата необратимо изменяются метаболические процессы, накапливаются вредные продукты обмена, угнетаются синтетические процессы, и все это приводит к их гибели.

Действие гербицидов на резистентные растения. Наряду с губительным влиянием на одни виды (сорта), гербициды могут подстегивать процессы роста у других (обычно – целевых культур). Вначале в них также происходит нарушение обмена веществ, происходит накопление простых продуктов метаболизма (аминокислот, сахаров). Однако все эти изменения являются обратимыми и вскоре формируют компенсаторную реакцию. После более или менее продолжительного периода угнетения происходит стимуляция систем восстановления, активируются ферменты, более полноценно протекают процессы фотосинтеза, улучшается восприимчивость удобрений, и все вместе это способствует усилению роста и иногда повышению урожайности [5].

Степень «опасности» гербицидов для сорняков, помимо особенностей механизма действия препарата и прочих факторов, обусловливаются устойчивостью гербицида в почве и на поверхности растений. (рисунок 2)

                                          Рисунок 2-процессы, происходящие с гербицидами

Химические препараты для уничтожения сорняков продаются в виде концентрированных растворов или сухих порошковых смесей. Перед использованием такие смеси и концентраты необходимо разводить водой в определенных пропорциях. Как правило, пропорции разведения этого препарата указываются на упаковке гербицидов. Важно правильно и в соответствии с требованиями развести смесь гербицидов, сделать это очень аккуратно. Гербициды могут быть токсичными  для человеческого организма и потому осторожность при их приготовлении обязательна.По утверждению производителей, обработка гербицидами сорняков не может причинить большого вреда человеку. Все гербициды для человеческого организма имеют небольшую токсичность, их целью является все же поражение ненужных растений на участке. Вместе с тем, некоторые разновидности гербицидов могут быть крайне токсичными и для человека и потому при их использовании всегда необходимо соблюдать меры и нормы безопасности.[5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Применение гербицидов в сельском хозяйстве.

В мировом земледелии и в нашей стране для защиты сельскохозяйственных  растений от вредителей , болезней и сорняков применяют пестициды . Пестициды (от лат.pestis – зараза и caedo-убиваю). На долю гербицидов в мире приходиться более 50%. В 2003 году, в России было использовано 15,9тысяч тонн гербицидов [7].

Применение гербицидов ведет к снижению засоренности посевов, что положительно сказывается на урожайности культурных растений. Эффективность применения гербицидов подтверждена практикой отечественного земледелия, а их использование – необходимый агротехнический прием для получения высоких урожаев [7].

Гербициды производят в виде смачивающихся порошков, концентратов эмульсий и концентратов суспензий.

По срокам внесения, гербициды бывают:

-довсходовыми

-послевсходовыми.

Обработка довсходовыми препаратами может проводиться до, во время или после посева, а послевсходовые применяются одновременно с появлением первых всходов, во время кущения растений и при достижении сорняками определенной высоты (5-15 см) [5].

Как правило, молодые растения угнетаются гербицидами сильнее, чем взрослые. Так, при обработке всходов сои через 10, 20 и 30 суток с момента появления первых всходов происходило снижение урожайности на 9,9, 19,8 и 39,1%.

Способ внесения определяется предполагаемым контактом гербицида с определенными частями растений.

-Листовые гербициды применяют при борьбе с вегетирующими растениями, их наносят на надземные части – побеги, листья и т.д. Внесение обычно проводят путем опрыскивания.

-Почвенные гербициды вносятся во влажную почву и распределяются по ней.

-Корневые гербициды вносятся при помощи заделывания в почву гранул либо капельного полива (фертигации).

Особенности. Если используется гербицид неизбирательного действия, то культивируемые растения следует защитить от его действия, проводя направленное опрыскивание. Необходимо учитывать изменения устойчивости растений к действию препаратов в разном «возрасте» [7].

При внесении гербицидов в почву важна ее влажность. При высыхании препарат остается в верхних слоях и практически не действует на корни растений, что снижает эффективность применения средства. Когда вещества наносятся на надземные части растений, в ближайшие 2-4 ч до и после обработки нельзя допускать смывания их водой, то есть следует оценивать погодные условия (наличие дождя, предполагаемые осадки, весенние заморозки) [3].

Применение гербицидов обязывает оценивать параметры севооборота. Нельзя применять устойчивые в почве гербициды на участках, где в следующем сезоне будут засеяны чувствительные к данным средствам растения. Например, при обработке посевов картофеля трифлуралином в дальнейшем на этом поле нельзя сажать озимые зерновые. И напротив: правильное планирование чередования культур позволяет сократить частоту проведения обработок [11].

Норма расхода. Верное определение этого показателя чрезвычайно важно, так как при недостаточной норме происходит неполноценное избавление территории от сорных растений, а превышение дозы на единицу площади способно привести к тому, что пострадают и защищаемые культуры. Установление нормы должно проводиться согласно регламентам применения, но индивидуально, с учетом степени засоренности, видового состава сорняков, свойств почвы [3]. Так, препараты на основе глифосата, при обработке плодовых и виноградников применяется в норме 2-4 л/га при засорении однолетними злаками и двудольными сорняками, но, если среди сорняков есть двудольные и многолетние злаковые, он используется в норме 4-8 л/га [2]. Перед использованием гербицидов определяют степень засоренности почвы сорными растениями, которая оценивается по количеству сорняков на 1 квадратный метр площади (таблица 1)

Баллы засоренности	Степень засоренности	Число сорняков, штук/м2
1	очень слабая	1-5
2	слабая	6-15
3	средняя	16-50
4	сильная	51-100
5	очень силная	>100

Таблица 1- Баллы и степень засоренности в зависимости от численности сорняков

Гербициды и окружающая среда

Каждый год по всему миру производится порядка 4,5 млн тонн различных гербицидов, которые в интенсивном режиме вносятся в почву. Это не может пройти незаметно для состояния окружающей среды в районах развитого земледелия.

Прежде всего, эти вещества накапливаются в почве. Они способны вымываться из нее, попадая в водоемы, а затем в организм животных и человека. Процессы физико-химического поглощения, биологического и ферментативного разрушения играют свою роль в избавлении почвы от ядов, однако часть токсинов системного действия все же способна проникать в урожай и создавать угрозу для качества кормов и продовольствия.

К тому же, химические компоненты угнетают жизнедеятельность биологической составляющей почвы: обитающих в ней бактерий, грибов, актиномицетов, водорослей, корненожек, жгутиковых и т.д. Все они участвуют в образовании гумуса, и их гибель неизбежно приводит к ухудшению питательных свойств почвы (Таблица 2). Это очень актуально, так как действие внесенного препарата может продолжаться достаточно длительное время[4][5].

До 1-го  месяца	1-3 месяца	3-6 месяцев	6-12 месяцев	Более 12-ти месяцев
2.4 - Д	Бентазон	Изопротурон	Дикамба	Пиклорам
Глифосат	Прометрин		Ленацил	Метрибузин
2М-4Х				Прометрин
Фенмедифам				Пиклорам

Таблица 2 –Длительность действие гербицидов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Гербициды – химические вещества ,которые играют большую роль в сельском хозяйстве. Гербициды применяют для уничтожения сорняков , большая часть препаратов относиться к органическим соединениям ,есть и неорганические соединения. Гербициды бывают сплошного и избирательного действия , гербициды избирательного действия в свою очередь делятся на препараты с биохимической и анатомно-морфологическую (топографическую) избирательность. Очень  важно выбрать подходящий для данных условий препарат, так как при правильном выборе, нормы расхода препарата (дозы), сроков обработки и способа внесения можно подавить многие сорняки и не повредить при этом культуру. Химический способ борьбы с сорняками не должен отрицательно влиять на чередование культур в севооборотах. Применение гербицидов должно способствовать не только очищению полей от сорняков, повышению культуры земледелия, но и увеличению урожайности культурных растений.

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литературные источники:

1.Белов Д.А. Химические  методы и средства защиты растений  в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов. / Белов Д.А.  – М.: МГУЛ, 2003. – 128 с

2.Государственный каталог  пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2013 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.Груздев Г.С. Химическая  защита растений. / Груздев Г.С. ; под редакцией Г.С. Груздева - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 415 с.: ил.

4.Захаренко В.А. Гербициды. / Захаренко В.А. – М: Агропромиздат, 1990. – 240с.

5.Зинченко В.А. Химическая  защита растений: средства, технология  и экологическая безопасность. / Зинченко В.А.  – М.: Колос С, 2005. – 232 с.

6. Касьяненко В. Сорняки  наступают и проигрывают. / Касьяненко  В., Ульяненко Л. – М.: Курьер №1, 2012 г. с.6-9

7.Куликова Н.А. Гербициды  и экологические аспекты их  применения. Учебное пособие. / Куликова  Н.А, Лебедева Г.Ф. – Москва, книжный  дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 152с.

8.Кунцевич А. Д. Химическая  война США в Индокитае. / Кунцевич А. Д., Назаркин Ю. К.:  1987

9.Москвичев Ю. А. Химия  в нашей жизни (продукты органического  синтеза и их применение). / Москвичев  Ю. А., Фельдблюм В. Ш. - Монография. – Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2007. – 411 с.

10. Шутов И.В. Применение  гербицидов и арборицидов в  лесовыращивании. Справочник / Шутов И.В., Бельков В.П. [и др.] - М.: Агропромиздат, 1989. – 223 с.

11. Хижняк П.А. Химическая  и биологическая защита растений. / Хижняк П.А.; под ред. канд. с.-х. наук  П. А. Хижняка. - М.: «Колос», 1971, 215 с. с  илл.