Химические меры защиты сельскохозяйственных культур от сорняков

О возможности уничтожения растений концентрированными растворами солей было известно достаточно давно. Однако только в конце XIX в. установили, что некоторые химические вещества могут уничтожать одни растения, не повреждая при этом другие. Фитотоксичны свойства были обнаружены в медного и железного купороса, азотнокислой меди, натриевой селитры, сульфата аммония, каинита, цианамида кальция и серной кислоты. Опыты, проведенные в начале ХХ в. во Франции, показали, что низкопроцентные растворы медного и железного купороса и серной кислоты (6-10%) оказались достаточно эффективными для уничтожения двудольных сорняков в посевах зерновых культур, но высокие дозы расходов этих веществ и свойство серной кислоты вызвала коррозию металлов , стали тормозом для их широкого применения в производстве.

В середине первой половины ХХ в. для борьбы с сорняками начали применять арсенит и хлорат натрия, сероводород, соединения бора, тиоцианаты, сульфомат аммония, ди- нитрофенолы, минеральные масла. В настоящее время использование химических веществ для уничтожения сорняков набирает производственного значения, особенно ДНОКа для борьбы с повилика.

Третий этап применения химических веществ для борьбы с сорняками начинается с появления вещества под названием 2,4-Д (дихлорфеноксиоцтовои кислоты) и направленного синтеза с фитоциднимы свойствами. Начиная с 1950-х годов многие фирмы и химических концернов с научно-исследовательской институтами и исследовательскими станциями работает над синтезом химических препаратов и изучением их применения для борьбы с нежелательной растительностью. Фитотоксичны свойства обнаружены в нескольких тысяч химических соединений, а самые эффективные из них - феноксикарбонови кислоты, триазина, фенилсечо-вины, сульфонилмочевины, карбаматы - стали основой для производства гербицидов - веществ для уничтожения сорняков.

Классификация и характеристика гербицидов

Химические вещества, применяемые для уничтожения сорняков, называются гербицидами. Это название происходит от латинских слов herba - трава и caedere - убивать. Кроме гербицидов, в лесном хозяйстве применяются вещества, которые называются арборициды (от слова arborum - дерево). Вместе с инсектицидами, фунгицидами, Зооцид гербициды относятся к группе химических веществ, объединенных общим названием пестициды (происходит от латинского слова pestis - инфекция, повреждение).

Гербицидные свойства обнаружены в очень многих химических веществ. Однако практического значения приобрело около 150 соединений. Применяется же в производстве значительно меньше препаратов. Большое количество гербицидов, принадлежность к разным классам химических соединений, разносторонность характера и способов действия, а также практики применения требуют соответствующей классификации. К этому вопросу разные авторы подходят неодинаково. Одни кладут в основу классификации химический состав гербицидов и делят их по классам химических соединений, другие учитывают характер и образ действия. Гигиеническая классификация, не учитывая назначение препаратов, основным критерием считает их токсичность для теплокровных организмов.

По химическому составу гербициды делятся на органические и неорганические вещества. Подавляющее большинство высокоэффективных гербицидов - это сложные органические соединения, такие как хлорфеноксикарбонови кислоты (2,4-Д, 2М-4Х, 2М-4ХМ 2,4-ДМ, 2М-4ХП 2,4-ДП), производные бензойной кислоты ( амибен, дианат), хлорированные алифатические карбоновые кислоты (далапон, Солана и др.), производные симметричного триазина (симазин, атразин, прометрин, семерон), производные фенилсечовины (дикуран, диурон, дозонекс), сульфонилмочевины (глин, тулиген, хармони , Титус, тел), производные карбаминовой и тиокарбаминовой кислоты (карбин, Ялан, ептам, ерадикан, тиллат), производные пиколиновои кислоты (тордон, лонтрел), производные НИТРОФЕНОЛА (ДНОКа, нитрафен).

Важное значение для работы с гербицидами имеет ознакомление с гигиенической классификацией (табл. 11). Согласно ей гербициды различаются:

1. По токсичности вещества, введенной в желудок экспериментальным животным. Причем вещество ЛД ₅₀ используется в летальной дозе (мг на 1 кг живой массы) и вызывает гибель 50% животных. По этому признаку все гербициды делятся на 4 класса:

1.1. Чрезвычайно опасны - ЛД ₅₀ менее 15 мг / кг.

1.2. Высокоопасные - ЛД ₅₀ 15-150 мг / кг.

1.3. Умеренно опасные - ЛД ₅₀ 151-5000 мг / кг.

1.4. Малоопасные - ЛД ₅₀ более 5000 мг / кг.

Токсикологи классифицируют гербициды также по степени летучести, по коагуляцией, по устойчивости к разложению во внешней среде.

2. По характеру действия на растения гербициды делятся на две группы: выборочной (селективной) и сплошной (общей) действия. Гербициды избирательного действия при определенных нормах применения в соответствующие сроки уничтожают только сорняки, не повреждая при этом культурных растений. К ним относятся препараты 2,4-Д, 2М-4Х, НИТРОФЕНОЛА, карбоматив, триазинов и др. Они широко применяются для прополки зерновых культур, льна, сахарной свеклы, кукурузы.

Гербициды сплошного действия уничтожают и сорняки, и культурную растительность. Их применяют для полного уничтожения сорняков в каналах при строительстве искусственных водоемов, а также для борьбы с особо злостными сорняками (степной горчак обыкновенный, пырей ползучий и др.).

3. По способу действия (характер повреждения растений) гербициды избирательного и сплошного действия делятся на контактные и системные.

Контактные гербициды действуют на те органы растений, на которые попадают, вызывая повреждения листьев и стеблей в результате реакции, происходящей между химическим веществом и растением, или вследствие обезвоживания ткани растений. Системные гербициды проникают в органы растений (корни, листья) и через проводящие ткани корня и стебля - в зоны и точки роста. Там они вызывают физиолого-биохимические отклонения патологического порядке: совсем меняется обмен веществ и через некоторое время растения погибают.

4. По способу применения выделяют гербициды для внесения в почву к севу или до появления всходов растений (так называемые почвенные гербициды) и гербициды, которыми опрыскивают растения во время вегетации.

Следует сказать, что эти разделения является в известной степени условными. Например, высокие нормы селективных гербицидов могут уничтожать всю растительность (атразин, тордон). В одних случаях они могут применяться как грунтовые, а в других - по вегетирующих растениях (группа 2,4-Д, некоторые триазина - Голтикс, пирамин).

Для полнейшего уничтожения различных видов сорняков в последнее время химическая промышленность выпускает комплексные или комбинированные гербициды, в состав которых входит две (или более) различные химические соединения, например, кампарол, ситрин - смесь прометрина с симазином, гезаприм - смесь атразина с играном или прометрина , диален - смесь 2,4-Д с дианатом, Примекстра - смесь дуалу с атразина.

Формы препаратов. Химическая промышленность производит гербициды в виде порошков. Одни из них хорошо растворяются в воде, как 2М-4Х, Тха; другие смачиваются водой. В состав последних входят наполнители (каолин, бентонит) и поверхностно-активные вещества (агрол, тренд), благодаря чему эти препараты образуют с водой устойчивую суспензию (семерон, Сириус, гезагард). В эту группу входят также порошки-дусты для опрыскивания растений или внесения в почву (цианамид кальция). Другие формы представлены пастами, растворимыми в воде концентрированными растворами в воде или в органических соединениях (аминная соль 2,4-Д); концентратами эмульсий (парднер, тарга, ептам) микрокапсулами, где действующее вещество содержится в нейтральном носителе - капсуле, находится (плавает) в жидкой фазе; сухой текучей суспензией (Титус) водорастворимыми гранулированными препаратами на инертных наполнителях или на минеральных удобрениях, минерально-масляные суспензии, технические растворы для УМО.

Таблица 11

Производственная классификация гербицидов

Многие гербицидов являются токсичными и для культур, на которых они применяются. Так, препараты 2,4-Д в рекомендованных дозах подавляют кукурузу, а Тха и ептам - сахарная свекла в начальных фазах роста. Чтобы защитить культурные растения от негативного воздействия гербицидов, применяют антидоты. В частности антидот ГГ - 25788, 2,2 - дихлор - NN - диаллилацетамид (производная вещество дихлорацетамиду), который прилагается к епта, защищает кукурузу от угнетения. Ептам в смеси с этим антидотом получил название ерадикан. При добавлении к епта другого антидота получено гербицид алирокс. Систезовано антидоты, которые входят в складжу других гербицидов.

Некоторые гербициды достаточно быстро разлагаются микрофлорой почвы, поэтому теряется их фитотоксичних действие на сорняки. Например, ептам и ерадикан - малоэффективны против щирица, которые развиваются в конце весны - начале лета. Чтобы продлить действие гербицидов, синтезированы вещества экстендеры (продолжатели), которые подавляют микроорганизмы - раскладчики гербицидов. В частности такой экстендер примешивается к ерадикану, получивший название ерадикан экстра.