В системе интегрированной защиты растений от вредных организмов, при выращивании их по интенсивным технологиям, химический метод борьбы с сорняками играет ведущую роль.

В настоящее время мировая химическая индустрия поставляет на аграрный рынок около 240 специальных препаратов для борьбы с сорняками (гербицидов). Их ассортимент постоянно пополняется и обновляется: на смену высокотоксичным, устойчивым, малоэффективным, легким, а также применяемым в больших нормах, синтезируются, испытываются и поступают в производство экологически безопасные, дешевые и высокоэффективные при низких нормах расхода гербициды.

Классификация гербицидов:

К гербицидам выпускаемые промышленностью, относятся химические соединения различной природы.

По химическому составу:

• § неорганические - серная кислота, нитрат натрия, цианамид кальция, цианамид натрия, цианамид калия, хлорат натрия, арсенит натрия, бораты;
• § органические - дихлорфеноксиуксусная кислота;
• § минеральные масла -- летучие масла, уайт-спирит, «активированные» масла с добавкой ДНОК (динитро-о-крезол) или ПХФ, каменно-угольные масла.

Подавляющее большинство гербицидов принадлежит к органическим, производных различных классов, соединениям.

По способу действия:

• § сплошного действия (неселективные), т. е. уничтожают растения всех классов;
• § избирательного действия (селективные) - токсичны для одних классов и безвредны для других.

Гербициды сплошного действия применяют для уничтожения всех сорняков и другой нежелательной растительности на землях несельскохозяйственного использования (обочины дорог, оросительные и осушительные каналы, линии электропередач и т.д.). На сельскохозяйственных угодьях гербициды сплошного действия можно применять в период отсутствия культурных растений (в системе основной или предпосевной обработки почвы, на паровых полях, а также при направленных обработках в садах, виноградниках, плодопитомниках и лесопитомниках). Для этой цели используют препараты: реглон, раундап, арсенал, баста. Многие препараты при завышенных нормах могут дать сплошное действие.

Гербициды избирательного (селективного) действия способны уничтожать или подавлять рост одних растений в посевах при наличии других растений, которые под действием гербицидов нормально растут и развиваются. Препараты селективного действия при правильном подборе норм расходов, способа применения, фазы развития культуры и сорняков обеспечивают уничтожение большинства их видов, освобождая посевы от чрезвычайно сильных конкурентов за свет, влагу, питательные вещества, жизненное пространство.

Гербициды – общепринятое в мировой практике собирательное название химических средств защиты растений, состоящее из корней двух слов – herb – растение и cide – уничтожать. Смысловой перевод определения – средства, уничтожающие растения.

Первые способы борьбы с сорными растениями были механическими и заключались в тщательной подготовке почвы к посеву и выбирании семян сорняков из посевного материала. Тем не менее, губительное воздействие некоторых химических соединений и их смесей на растения было известно еще очень давно.

Гербициды классифицируют по следующим признакам:

• по химическому составу — Гербициды подразделяют на органические и неорганические. Однако в сельском хозяйстве в настоящее время применяют в основном органические гербициды.
• по принципу действия на растения, (т.е. по фитотоксичности) 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.)
• по характеру действия на растения гербициды также подразделяются на контактного и 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.
• по отношению к ботаническим классам растений 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.
• по способам 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. 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.
• 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.

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-4Хгербициды, 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.

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

Вконтакте

В борьбе с сорными растениями в настоящее время в земледелии разрешено применение более 120 наименований химических препаратов. Ассортимент имеющихся гербицидов постоянно улучшается и увеличивается за счет создания высокоселективных по отношению к сорным растениям и в то же время не влияющих на рост и развитие культурных растений, не накапливающихся в сельскохозяйственной продукции и не загрязняющих окружающую среду. Для систематизации и эффективного использования гербицидов, принадлежащих к различным классам химических соединений, их классифицируют по различным признакам и свойствам.

По характеру поражения растений гербициды условно делят на гербициды сплошного действия (общеистребительные) и гербициды избирательного (селективного) действия.

Гербициды сплошного действия уничтожают все растения - и культурные и сорные. В связи с этим их используют на необрабатываемых сильнозасоренных землях - обочинах дорог и полей, в местах хранения под открытым небом сельскохозяйственной техники и др., и на обрабатываемых полях, свободных от возделываемых культур: в послеуборочный период, на парах. В отдельных случаях общеистребительные гербициды направленно применяют в садах, лесонасаждениях, в посевах пропашных культур с широкими междурядьями, в виноградниках. К гербицидам сплошного действия относятся и гербициды избирательного действия, уничтожающие в повышенных дозах и те растения, на которые в рекомендуемых дозах они не оказывают влияния.

Гербициды избирательного действия составляют наибольшую группу из применяемых в практике земледелия. Они не повреждают возделываемые культуры, но уничтожают или подавляют развитие определенных видов сорных растений.

Подразделение гербицидов на общеистребительные и избирательные является условным также и потому, что общеистребительные гербициды, чаще используемые в форме добавок в небольших дозах к другим соединениям, применяют в качестве препаратов избирательного действия. И напротив, избирательные гербициды, используемые в повышенных дозах, могут вызывать полную гибель всей растительности.

Фитотоксичность отдельных гербицидов избирательного действия для различных видов растений не одинакова. Поэтому различают гербициды с широким и узким спектром действия на растения. Гербициды широкого спектра действия способны уничтожать многие, даже далекие друг от друга по систематическому положению, виды растений. Гербициды узкого спектра действия используются для борьбы с отдельными видами или группами сорных растений.

В зависимости от характера действия на растения гербициды делят на контактные и системные. Гербициды контактного действия повреждают только те органы или ткани растений, на которые они попадают и с которыми соприкасаются. Однако влияние их на сорные растения ограничено, так как у многолетних сорных растений при отмирании надземных частей растений, листьев и стеблей корневая система сохраняет свою жизнеспособность и может дать новые побеги. Системные, или передвигающиеся, гербициды легко проникают в ткани растений через надземные или подземные органы и, передвигаясь по флоэме или ксилеме, вступают в различные химические реакции, протекающие в растениях. Это нарушает нормальный процесс обмена в растениях, вызывает нарушение в них физиологических и биохимических реакций, что приводит к различным патологическим явлениям. Представители данной группы гербицидов особенно эффективны в борьбе с многолетними сорными растениями, развивающими мощные вегетативные органы размножения.

По характеру проникновения в растения гербициды разделяются на:

1) проникающие через листья и другие надземные органы, гербициды листового действия, которые используются для борьбы с вегетирующими сорными растениями;

2) проникающие через корни или проростки, гербициды корневого или почвенного действия, которые вносят в почву до появления всходов сорных растений;

3) проникающие в растения как через надземные органы, так и через корневую систему, гербициды комбинированного действия.

По отношению к ботаническому классу растений, их систематическому положению, гербициды системного действия делятся на две группы: противодвудольные и противооднодольные (противозлаковые). Противодвудольные гербициды повреждают только те растения, которые принадлежат к классу двудольных, и не оказывают влияния на однодольные. Это обусловлено главным образом анатомо-морфологичеокими особенностями строения растений. Гербициды 2,4-Д, 2М-4Х и другие используются для уничтожения широколистных двудольных сорняков в посевах однодольных культур (злаковых).

При внесении оптимальных норм противооднодольных, противозлаковых гербицидов уничтожаются однодольные растения и при этом не повреждаются двудольные. Гербициды трихлорацетат натрия, дихлоральмочевина, далапон и другие используются для уничтожения злаковых сорняков в посевах широколистных двудольных культур - сахарной свеклы, подсолнечника, хлопчатника и др.

По способу внесения и обработки растений и почвы гербициды также делятся на две группы. Гербициды, которые применяют только методом опрыскивания вегетирующих сорняков для их подавления и уничтожения и почвенные гербициды, которые вносят в почву в сухом виде или путем опрыскивания поверхности почвы. Эти гербициды вносят в почву либо без последующей заделки, либо с заделкой их в почву боронами или культиваторами. Некоторые гербициды которые быстро испаряются или же разлагаются на свету, требуют немедленной их заделки в почву.

По длительности остаточного действия гербициды разделяются на следующие.

1. Гербициды с длительным остаточным действием. Остаточное действие этих гербицидов даже при рекомендуемых дозах внесения сохраняется в почве больше одного года, особенно на малогумусных почвах и в годы с недостаточным увлажнением. Последействие в течение длительного времени на необрабатываемых землях, в садах, древесных насаждениях имеет положительное значение в борьбе с сорными растениями. В то же время в полевых, кормовых и овощных севооборотах, где чаще всего используются эти гербициды, такое последействие является нежелательным, поскольку нередко повреждаются чувствительные к этим гербицидам культуры, высеваемые или высаживаемые в следующем году после применения гербицидов.

2. Гербициды с коротким остаточным действием. После применения этих гербицидов в рекомендуемых дозах в борьбе с сорняками в следующем году без особого риска можно возделывать сельскохозяйственные культуры согласно их чередованию в севообороте. При использовании гербицидов производных 2,4-Д в посевах, например, зерновых, а 2М-4Х в посевах льна уже через два месяца можно высевать другие культуры.

Состав и формы технических препаратов гербицидов, сроки и способы их внесения применяемые в земледелии гербициды представляют собой технические препараты, содержащие от 10 до 90% действующего вещества (д. в.) химического соединения самого гербицида. В качестве инертных наполнителей, ингредиентов используют различные соединения, придающие техническому препарату хорошую сыпучесть, неслеживаемость при хранении и предотвращающие разложение гербицидов. Для улучшения физико-химических свойств растворов гербицидов, приготавливаемых для внесения в почву, в состав их технических препаратов вводят поверхностно-активные вещества. Благодаря им уменьшается поверхностное натяжение раствора, лучше смачивается раствором гербицида поверхность растения или почвы. Для повышения фитотоксичности гербицида по отношению к устойчивым к нему сорнякам непосредственно перед применением его часто смешивают с некоторыми неорганическими веществами, чаще всего с минеральными удобрениями.

Производимые в настоящее время технические препараты гербицидов обладают различными физико-химическими свойствами.

По физическому состоянию технического препарата гербициды выпускаются в следующих формах.

Смачивающиеся порошки, которые с водой образуют водную суспензию.

Растворимые порошки, которые с водой образуют истинные растворы.

Минерально-масляные суспензии, которые образуют с водой водно-масляные суспензии.

Водные растворы и водорастворимые концентраты. Обе формы препаратов хорошо растворяются в воде в любых соотношениях, однако они легко замерзают при пониженных температурах и при этом теряют свои фитотоксичные свойства.

Концентраты эмульсий, которые образуют с водой нерасслаивающиеся эмульсии различной концентрации.

Гранулированные препараты (размер гранул порядка 0,1- 0,2 мм). Они могут быть растворимыми и нерастворимыми в воде.

Некоторые гербициды, могут быть приготовлены в различных формах.

Сроки внесения гербицидов зависят от биологических особенностей культурных и сорных растений, свойств технических препаратов. При предпосевном внесении гербициды вносятся в почву до посева или посадки возделываемых культур и, как правило, с последующей их заделкой в поверхностный слой почвы боронами либо культиваторами. Обычно в этих случаях применяют почвенные гербициды. При посевное внесение гербицидов осуществляется одновременно с посевом или посадкой сельскохозяйственных культур. Послепосевное - сразу после посева или посадки культур. При довсходовом внесении гербицидами обрабатывают почву за два - четыре дня до появления всходов картофеля, кукурузы, моркови и других культур, но когда уже имеются массовые всходы сорняков. В этом случае применяются гербициды как листового, так и корневого действия. В начале вегетации культурных растений и в период массового появления сорняков, а также на чистых парах и на необрабатываемых участках земли против особо злостных сорняков осуществляется послевсходовое внесение гербицидов листового действия. Эффективность послевсходового применения гербицидов в значительной степени зависит от фазы развития как культурных растений, так и сорняков, количества применяемого гербицида, погодных условий в период внесения гербицидов. Для уничтожения злостных сорняков в послеуборочный период применяют гербициды как листового, так и корневого действия, которые должны полностью инактивироваться ко времени посева либо посадки последующих сельскохозяйственных культур.

Внесение гербицидов в почву и обработка ими сорных растений могут осуществляться различными способами. При оплошном способе препаратом обрабатывают всю поверхность поля. Рядковое внесение гербицидов применяют в посевах пропашных культур. В этом случае обработка гербицидами сорных растений осуществляется только в рядках культурных растений, а борьба с сорняками в междурядьях производится механическим способом почвообрабатывающими орудиями. Ленточное внесение гербицидов позволяет уничтожать сорняки в полосе рядков ленточного посева (моркови, проса и др.). При направленном способе внесения гербицидов ими опрыскивают нижний ярус культурных растений (при их высоте не менее 30-40 см) и почву. При этом низкорослые сорняки и поверхность почвы хорошо смачиваются рабочим раствором гербицида, а плотные покровные ткани и старые листья культурных растений хорошо защищают их нижние части от проникновения в них гербицида. Для уничтожения злостных и карантинных сорняков применяют очаговый способ обработки куртин и отдельных участков необрабатываемых земель.

Ленточное, рядковое и направленное внесение гербицидов в посевах сельскохозяйственных культур более экономно, чем при сплошной обработке посевов, так как при этом уменьшается расход препаратов гербицида на единицу площади без снижения эффективности уничтожения сорняков и, кроме того, имеет экологическое значение, так как почва меньше загрязняется.

Гербицид - средство химической защиты растений, используемые для борьбы с сорной растительностью (преимущественно, травянистой).

Показать все

Гербициды - общепринятое в мировой практике собирательное название химических средств защиты растений, состоящее из корней двух слов - herb - растение и cide - уничтожать. Смысловой перевод определения - средства, уничтожающие растения. Термин был введен в обиход примерно в 1944 году.

История

Первые способы борьбы с сорными растениями были механическими и заключались в тщательной подготовке почвы к посеву и выбирании семян сорняков из посевного материала. Тем не менее, губительное воздействие некоторых химических соединений и их смесей на растения было известно еще очень давно.

Античность

. В IV веке до н.э. древнегреческий естествоиспытатель Теофраст предлагал уничтожать древесную поросль, обрабатывая корневую систему деревьев маслами, в частности, маслом оливы. В стихах римского поэта Вергилия, принадлежавших к I веку до н.э., говорилось о том, что растения гибнут от морской воды. (фото) Это повлекло за собой появление долгосрочной «моды» на использование соли для уничтожения растений. Когда римляне завоевали Карфаген, они рассыпали соль на его полях, что сделало земли бесплодными.

Средние века

. В средневековье для борьбы с растительностью на дорогах и сорняками в посевах использовались соль, шлаки и зола. К сожалению, это часто вызывало одновременную гибель культурных растений, так что практика применения этих гербицидов оставалась весьма несовершенной.

Новое время

. После изучения свойств произошло открытие первого избирательного гербицида: была отмечена способность соединений меди (в частности, сульфата меди) угнетать рост двудольных сорняков. Также в 1897 году Мартин сообщил о гербицидном действии сульфата железа, а Дюкло упомянул об успешном использовании при борьбе с сорняками нитрата меди и серной кислоты.

ХХ век

. В 1908 году американским агрономом Болли были опубликованы данные об успешном применении хлорида натрия, сульфата железа, арсенита натрия как средств для избавления от сорных растений в посевах пшеницы. На Гавайских островах арсенит натрия также использовался для очищения от сорняков плантаций сахарного тростника.

В России соли и кислоты стали применяться для защиты растений также с начала XX века. В 1932 г. И.Негоднов предложил использовать для опрыскивания полей гербицидами авиацию. В 30-е годы в качестве гербицидов стали часто применяться хлорат натрия, сульфата железа и кислот, однако агрессивные растворы быстро приводили в негодность технику для их внесения, так что от них со временем оказались.

В 1938 году французские исследователи выпустили препарат Синокс, изготовленный на основе натриевой соли 4,6-динитро-орто-крезола и предназначенный для обработки посевов льна, зерновых и некоторых овощей. В это же время на посевах моркови стали использовать минеральные масла, а Ирвин открыл гербицидную активность 2-нафтоксилуксусной кислоты.

После того как в 1944 г. стали известны гармоноподобные соединения 2,4-Д и 2,4,5-Т, в агрономической химии началась новая эра.

В СССР особенно значимые темпы прироста объема используемых гербицидов наблюдались в 60-70-х годах XX века. В последующее десятилетие их применение уменьшилось. Нерациональное использование препаратов привело к появлению устойчивости к ним у сорных растений и к снижению эффективности проводимых обработок, что вынудило ограничить производство и внесение гербицидов.

В 1982 г в США был предложен биологический способ борьбы с вредоносными растениями. Он состоял в применении препарата на основе патогенного гриба, способного угнетать жизнедеятельность сорной вики. В качестве средств для искоренения нежелательной растительности также предполагалось использовать «естественных врагов» сорных растений. Среди потенциальных претендентов были предложены: гуси для уничтожения сорняков в хлопчатнике, травяной карп для удаления водорослей, горчаковая нематода против горчака, и т.д. К сожалению, оказалось, что затраты на такие способы борьбы оказываются непозволительно большими, использовать гербициды - в разы дешевле.

Ошибки и трагедии в истории гербицидов

. Неграмотное использование солей и кислот угнетает не только вредные, но и культурные растения, а также приводит к стерилизации почвы: гибели полезной флоры и насекомых. Присутствие в земле соединений мышьяка вызывает отравления среди людей. Но ничто из этого не способно сравниться с известным эпизодом истории, когда гербициды были применены как химическое оружие.

В период войны с Вьетнамом правительство США использовало смесь веществ под названием «Агент Оранж» (2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота + промежуточные токсичные продукты их синтеза) как дефолиант для распыления в джунглях. Из-за присутствия диоксинов смесь обладала тератогенным и канцерогенным действием, вследствие чего пострадало как население Вьетнама, проживающее на территории обработки гербицидами, так и американские солдаты, находящиеся в зоне распыления препарата. Результатом применения химического оружия стала гибель нескольких сотен тысяч человек и рождение детей с наследственными заболеваниями и генетическими мутациями. Жертвы операции «Ranch Hand» до сих пор проживают во Въетнаме; (фото) в компенсации ущерба им было отказано.

Кроме «Агента Оранж», существовали и другие рецептуры гербицидов, предназначенные для уничтожения посевов риса («Агент Блю») и других сельскохозяйственных культур.

Классификация гербицидов

По целям

Препараты этой группы могут действовать не только на сорные травы. В зависимости от целей (разновидностей уничтожаемых объектов), среди гербицидов выделяют:

Некоторые препараты оказывают одновременный эффект в двух и более направлениях.

По спектру действия

В пределах каждого направления действия гербициды способны уничтожать все растения или только их часть. Исходя из этого, они распределяются на две группы по спектру действия:

По химическому строению

гербициды разделяются на:

По способности перемещаться по растению

Исходя из этого, гербициды бывают:

Способы проникновения и механизм действия

Контактные препараты отличаются низкой подвижностью в растениях, поэтому внутрь практически не проникают. Поглощение системных гербицидов происходит либо через листья, либо через корни, что зависит, в основном, от способа несения действующего вещества.

Проникновение

. Попав на поверхность листа, средство может:

• остаться на поверхности (сульфат железа);
• раствориться в воске кутикулы (ароматические масла);
• проникнуть в водную фазу эпидермальных клеток (бромоксинил);
• проникнуть во флоэму через симпласт (2,4-Д).

При корневом внесении системные гербициды адсорбируются корневыми волосками и затем переходят к месту действия с акропетальным током жидкости.

Большинство современных гербицидов действуют на растения через ферментные системы.

В зависимости от механизма действия

, средства:

• разрушают мембраны клеток;
• подавляют образование аминокислот;
• проявляют гормоноподобное действие;
• угнетают синтез жиров;
• угнетают фотосинтез;
• ингибируют образование пигментов;
• ингибируют меристематический митоз.

Другие, более малочисленные препараты, имеют иные механизмы действия: нарушают транспорт ауксинов, подавляют образование целлюлозы или имеют не выясненные закономерности воздействия на растения.

Разрушение клеточных мембран

Бипиридилы, триазолиноны, дифенилэфиры.

После абсорбции тканями листьев образуют свободные радикалы, оказывающие повреждающее действие на мембраны клеток. Активные формы кислорода вступают с остатками жирных кислот во взаимодействие, и запускается реакция перекисного окисления липидов. Мембраны повреждаются, содержимое клеток переходит в межклеточное пространство. На солнце этот процесс происходит быстрее. Вначале происходит размокание, а затем некроз и иссушение тканей. Симптомы повреждения этими гербицидами развиваются быстро, в течение нескольких часов.

Подавление образования аминокислот

Угнетение образования аминокислот приводит к тому, что в растениях возникает недостаток структурных белков, из-за чего подавляются процессы роста и развития. Гербициды, ингибирующие синтез аминокислот, действуют относительно медленно, эффект развивается за несколько дней.

Гормоноподобные препараты

Феноксиуксусные, хинолинкарбоновые, бензойные, пиридинкарбоновые кислоты.

Заменяют естественные гормоны растений, эффективнее всего проявляют свое действие в двудольных сорняках, растущих в посевах зерновых, потому что в зерновых они слабо передвигаются. Применение наиболее оправдано в начальные фазы роста сорняков.

После всасывания через корни и листья гормоноподобные гербициды оказывают токсическое действие на растения. Особенности этого действия известны не для всех гербицидов. В ряде случаев под влиянием препаратов инициируется процесс образования этилена, который вызывает угнетение роста в длину побегов или корней. При этом, клетки растений увеличиваются в своих размерах, не успевая запасать питательные вещества. Это приводит к постепенному истощению сорняка и вызывает гибель.

Угнетение образования жиров

Циклогександионы, бензофураны, арилоксифеноксипропионаты.

Подавляют образование жирных кислот, обладают высокой степенью избирательности в отношении одно- и многолетних злаков. Ими обрабатываются вегетирующие части растений.

Перемещаются с флоэмным током по симпласту в места активного роста. Как правило, подавляют ацетил-коэнзим-А карбоксилазу, отвечающую за начальные стадии образования молекул жирных кислот. Из-за нарушения их синтеза вторично угнетается формирование клеточных мембран. В итоге рост растений приостанавливается почти сразу, а в дальнейшем появляются и другие симптомы повреждения; гибель сорняков происходит через 10-14 дней.

Подавление фотосинтеза

Подавление образования пигментов

Изоксазолидиноны, циклогександионы, некоторые фторсодержащие гербициды ().

Передвигаются больше по ксилеме, так что лучше проявляют свой эффект при внесении в почву. После проникновения в растение перемещаются в ламеллы хлоропластов, где подавляют образование хлорофиллов и каротиноидов, необходимых для осуществления процесса фотосинтеза. Каротиноиды переносят световую энергию к хлорофиллу и защищают его от фотоокисления, поэтому при нарушении их образования происходит обесцвечивание хлорофилла и потеря им основных свойств. Подавление синтеза каротиноидов может осуществляться разными путями. Например, флурохлоридон осуществляет это путем ингибирования фермента фитоеновой десатуразы, а бензоилциклогександионы угнетают образование пигментов в растении, подавляя энзим 4 - гидроксифенилпируватдиоксигеназу.

Изоксазолидинон кломазон вредит сорнякам угнетением образования ди- и тетратерпенов (предшественников гиббереллинов, отвечающих за развитие и рост растений). Дитерпены входят в состав молекул хлорофилла, так что ингибирование их образования также приводит к уменьшению образования последнего.

Ингибирование митоза

Избирательность действия гербицидов и устойчивость растений к этим препаратам

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 (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.

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

Сферы использования гербицидов

Применение гербицидов не исчерпывается интересами сельского хозяйства. Препаратами неизбирательного действия обрабатывают участки территории вокруг промышленных объектов различного назначения и на путях коммуникации (под линиями электропередач, на дорогах). В свое время они даже находили применение в работе службы наркоконтроля, когда их применяли для уничтожения обнаруженных плантаций конопли. (фото)

Кроме того, гербициды в смеси с применялись в военных целях, чтобы обнаруживать местоположение противника в лесах и джунглях.

Применение гербицидов в сельском хозяйстве

Препаративные формы

Гербициды производят в виде смачивающихся порошков, и .

Сроки внесения

По срокам внесения, гербициды бывают довсходовыми и 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).
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%.

Способы внесения

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 либо капельного полива (фертигации).

Особенности

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

Необходимые природные условия

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).

Гербициды и севооборот

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.

Нормы 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 , но индивидуально, с учетом степени засоренности, видового состава сорняков, свойств почвы. 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.

Перед использованием гербицидов определяют степень засоренности почвы сорными растениями, которая оценивается по количеству сорняков на 1 квадратный метр площади.

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 незамеченным 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 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. Это очень актуально, так как действие внесенного препарата может продолжаться достаточно длительное время. Москвичев Ю. А., Фельдблюм В. Ш.Химия в нашей жизни (продукты органического синтеза и их применение): Монография. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2007. - 411 с.

Изображения (переработаны):

10.

Куликова Н.А, Лебедева Г.Ф. Гербициды и экологические аспекты их применения. Учебное пособие. - Москва, книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. - 152с., Иллюстрации из книги

11. 12. 13. Свернуть

По химическому составу гербициды разделяют на две группы: неорганические и органические. К неорганическим относят: азотнокислый натрий (NaN03); арсенит натрия (Na3As03 - NaAsО2); борат натрия (NaB407 10Н20); серную кислоту и ее соединения (H2S04 и CuS04); сульфамат аммония (NH4S03 NH2); тиоцианат натрия (NaCNS); хлорат натрия; цианат калия (KCN03); цианамид кальция (CaCN2). В органическую группу входят 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д); 2-метил-хлорфеноксиуксусная кислота (2М-4Х); 2-метил-4,6-динитрофенол (ДНОК); 2,4-динитро-6-вторбутилфенол (ДНБФ, бутафен); пентахлорфенол; изопропил-N-(3-хлорфенил) - карбамат (хлорИФК) фенилизопропилкарбамат (ИФК) и др.

Подавляющее большинство гербицидов, которые применяют в настоящее время, относится к органическим соединениям.

По действию на растения гербициды делят на общеистребительные и избирательные. Первые способны убивать все растения (сорные и культурные). Их можно применять до посева или посадки, после посева (посадки), но до появления всходов культурных растений, в садах, питомниках, вдоль дорог и в борьбе с нежелательными кустарниками.

Значительно больше распространены гербициды избирательного действия. Они уничтожают растения одних видов, но не оказывают отрицательного действия на растения других видов. Эти свойства гербицидов позволяют вести борьбу с сорняками в период вегетации культур.

Следует отметить, что избирательное действие гербицидов этой группы проявляется лишь при использовании их в небольших дозах. Повышенные дозы поражают все растения. Гербициды общеистребительного и избирательного действия подразделяют на контактные (местного действия) и системные (передвигающиеся). Контактными называют такие гербициды, которые разрушают ткани растений в местах непосредственного соприкосновения. Они почти не передвигаются по растению, следовательно, гибель сорняков в посевах будет во многом зависеть от степени их смачивания. При обработке посевов контактными гербицидами уничтожается только надземная часть сорняков. Подземные органы их остаются непораженными, и многие многолетние сорняки снова отрастают.

К контактным гербицидам избирательного действия относят: динитроортокрезол (ДНОК), динитроортовторбутилфенол (ДНБФ), пентахлорфенол (ПХФ), нитрафен (препарат № 125), керосин и др.

В группу системных входят гербициды, которые быстро перемещаются от места нанесения по всему растению. Поступая в его органы, они нарушают обмен веществ и приводят растение к полной гибели. Системные гербициды очень эффективны в борьбе с корнеотпрысковыми и корневищными сорняками. К этим гербицидам относят: производные феноксиуксусной кислоты (2,4-Д, 2М-4Х, 2,4,5Т), феноксимасляной кислоты (2М-4ХМ и др.), мочевины (монурон, фенурон, диурон), триазина (симазин, атразин, ИФК, хлорИФК и др.) и представители различных по химическому строению групп (2,3,6-ТБ, ТХА, далапон, алипур, эндотал, мурбетол).

По характеру поступления в растения гербициды разделяют на листового действия (контактные и системные) и корневого (почвенные). Первые лучше проникают в растения и сильнее их поражают при нанесении на листья, чем на другие органы. Гербициды корневого действия интенсивнее поступают в растения через корневую систему. К таким гербицидам относят симазин, монурон, авадекс, хлорИФК, далапон, эндотал, 2,4-ДЭС, ХДЭК и др.

По скорости поражения и отмирания сорняков гербициды делят на две группы: быстро действующие (остро токсические) и медленно действующие (хронической токсичности). К первой группе относят контактные препараты.

От гербицидов хронической токсичности сорняки отмирают постепенно, полная их гибель наступает иногда через несколько месяцев.