Общие сведения
. Препараты с действующим веществом 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) применяют: на зерновых злаковых культурах (пшеница, ячмень, овес), в посевах кормовых и пастбищных многолетних злаковых трав, на пропашных культурах (кукуруза и сорго), в парах (обработка вегетирующих сорняков)
[13].
. Соединение 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) эффективно против широкого спектра однолетних двудольных растений и некоторых многолетних двудольных сорных растений
[13].
. Главная особенность этой формы – химическая структура. В отличие от 2,4-Д солей (например,
диметиламинной соли), эфиры С7-С9 представляют собой сложные эфиры 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и спиртов с длиной углеродной цепи от 7 до 9 атомов (гептиловый, октиловый и нониловый спирты). Ключевые преимущества этой формы – малолетучесть, высока биологическая активность, отлична проникающая способность
[5][6].
2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) с действующими веществами других химических классов преследует несколько целей: расширение спектра действия, снижение гербицидной нагрузки на культурные растения, профилактика
резистентности,
синергизм действия
[4].
Физико-химические характеристики
В англоязычной технической и научной литературе соединение, обозначенное нами как «2,4-Д (малолетучие эфиры С7–С9)», обычно описывается через конкретные названия эфиров или общий термин «low volatile esters». Физико-химические характеристики таких соединений рассматривают для конкретных эфиров 2,4-Д кислоты[18].
Примечательно, что соединение 2,4-Д (2-этилгексиловый эфир) можно рассматривать как частный случай 2,4-Д (малолетучие эфиры С7–С9)[15].
В России под наименованием 2,4-Д (малолетучие эфиры С7–С9) рассматривают смесь малолетучих эфиров 2,4-Д кислоты. Физико-химические характеристики этого соединения определяют по октиловому эфиру C16H22CI2O3 (номер CAS 1928-44-5)[11][18].
По российским стандартам 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) – темно-коричневая маслянистая жидкость со специфическим запахом[11].
- молекулярная масса – ~333,25 (в пересчете на октиловый эфир 2,4-Д кислоты);
- температура плавления – 141 °C (для исходной 2,4-Д кислоты);
- температура кипения – 1 60 °C (для кислоты при давлении 53 Па);
- растворимость в воде – практически нерастворимы (< 0,1 г/л);
- растворимость в органических растворителях – хорошо растворимы в большинстве органических растворителей, в частности в ацетоне, в бензоле, в толуоле, в этаноле;
- константа диссоциации (pKa) – 2,8 (для 2,4-Д кислоты)[11].
Малолетучесть соединений достигается благодаря высокой молекулярной массе (около 333,25 для октилового эфира)[11].
Растворимость 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) в воде крайне низка и определяется их химической структурой: наличием длинной неполярной углеводородной цепи (С7-С9), которая делает молекулу гидрофобной. В отличие от солей (например, аминных), которые диссоциируют на ионы и хорошо растворяются в воде, эфиры представляют собой незаряженные неполярные молекулы. Низкая растворимость в воде обуславливает способность данного действующего вещества быстро проникать через восковой слой кутикулы растений[4].
2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) (по октиловому эфиру 2,4-Д кислоты) – не является взрывоопасным или окисляющим веществом, несклонен к самовозгоранию, не обладает высокой горючестью. При нагревании до разложения может выделять пары хлороводорода[15].
Виды сорных растений с зарегистрированной резистентностью
-
Горчак розовый
-
Звездчатка средняя
-
Ежовник обыкновенный
-
Подмаренник цепкий
-
Редька полевая
-
Ромашка непахучая
-
Стрелолист монтевидейский
-
Торица
-
Щирица палмера
-
Щирица пауэлла[17]
Механизм действия
. 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) проникает в растения через листья и стебли (
системное действие по листу), передвигается по флоэме и накапливается в точках роста растений (меристемах)
[7].
Классификация HRAC (Herbicide Resistance Action Comittee) по механизму действия относит 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9), как и другие препараты 2,4-Д, к группе HRAC с цифро-кодом 4. До 2020 года эта группа имела букво-код О. По классификации WSSA (Weed Science Society of America/Американское научное общество по борьбе с сорняками) – группа 4[16].
В обеих версиях эти вещества рассматриваются как имитаторы ауксинов (аналоги ауксинов, синтетические ауксины)[16]. Их действие на растения аналогичны фитогормонам ауксиновой группы – природным фитогормонам, содержащемуся в растениях и выполняющему важные физиологические функции[16].
Подробнее о действии ауксинов на растения – в статьях «Ауксины» и «Синтетические ауксины».
При повышении концентрации ауксинов наблюдается гербицидный эффект: чрезмерное разрастание тканей деформирует клетки флоэмы и ксилемы, что нарушает транспорт продуктов фотосинтеза и приводит к гибели растения[3].
Подробнее о механизме действия на растения 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) и других феноксикарбоксилатов – в статье «Феноксикарбоксилаты», раздел: «Действие на вредные организмы».
2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) – это соединения отличающиеся от данного по химической структуре, но имеющие одинаковый с ним
механизм действия на сорные растения.
По классификации HRAC все аналоги 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) расположены в группе 4 по HRAC «Синтетические ауксины», и относятся к химическим классам:
- бензоаты (benzoates);
- пиридинкарбоксилаты (pyridine-carboxylates);
- пиридилоксикарбоксилаты (pyridyloxy-carboxylates);
- пиримидинкарбоксилаты (pyrimidine-carboxylates);
- прочие (other) – (беназолин-этил (benazolin-ethyl);
- хинолинкарбоксилаты (quinoline-carboxylates);
- фенилкарбоксилаты (phenyl carboxylates);
- феноксикарбоксилаты (phenoxy-carboxylates)[16].
В России разрешены к применению следующие вещества – аналоги 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9): дикамба, клопиралид, флуроксипир, МЦПА, пиклорам[13].
Подробнее о химических классах и самих действующих веществах аналогах 2,4-Д вы можете прочитать в статьях по предлагаемым ссылкам.
Чувствительные виды сорных растений
-
Бодяк полевой
-
Герань
-
Крестовники
-
Кульбаба шершавая
-
Лютик ползучий
-
Лютик цепкий
-
Лютик ядовитый
-
Одуванчик
-
Подорожник
-
Полевой осот
-
Полыни
-
Свербига восточная
-
Сурепица обыкновенная
-
Татарник колючий
-
Чертополох курчавый[1]
Влияние на сорные растения
визуально наблюдаются уже через несколько часов после обработки. Могут отличаться в зависимости от
вида и возраста сорного растения, погодных условий
[4]. Чаще всего проявляются:
- задержка или полное прекращение роста и развития растений;
- скручивание листьев и молодых побегов;
- уродливые изгибы стеблей:
- загнивание и утолщение корней в верхней части корневой системы;
- отмирание молодых корней;
- образование на стебле большого количества придаточных корешков;
- смена окраски листовых пластинок на желтую или красную;
- увядание листьев;
- деформация генеративных органов[4].
растения для 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) аналогичны 2,4-Д (2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота). Они относятся к двудольным покрытосеменным (цветковым растениям). В частности, это травянистые, кустарниковые и древесные растения семейств Астровые (Сложноцветные), Гречишные, Капустные (Крестоцветные), Гвоздичные, Бобовые
[2].
сорные растения относятся к семействам Губоцветные, Норичниковые
[2].
. К воздействию 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9), как и к другим формам 2,4-Д (2,4-Дихлорфеноксиуксусной кислоты) устойчивы семейства растений принадлежащих к однодольным покрытосеменным (цветковым) растениям. Это
виды семейств: Злаки, Осоки, Лилейные
[2].
К устойчивым видам относят древесные растения класса Хвойные, расположенные в прелелах семейств Сосновые, Аукариевые, Тиссовые[2].
. 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) относят к средней группе риска по возможности формирования резистентных биотопов сорных растений
[8].
Перечень видов с зафиксированными случаями формирования резистентности представлен справа.
Подробнее о резистентности к 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9 и другим аналогичным соединениям – в статье «Феноксикарбоксилаты».
. Полностью заменить 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9), как и другие формы 2,4-Д (2,4-Дихлорфеноксиуксусной кислоты) в настоящее время невозможно никаким другим соединением. Основная стратегия борьбы с
резистентностью для этой группы действующих веществ
гербицидов – это комбинирование с веществами из других групп
классификации HRAC[8].
Наиболее эффективным считается комбинирование соединениями группы 2 HRAC – ингибиторами ALS[16].
Подробнее о профилактике резистентности читайте в статье «Феноксикарбоксилаты».
. В качестве замены или в смеси с 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) для борьбы с
резистентностью теоретически возможно применение соединений следующих групп
классификации HRAC:
- с другими синтетическими ауксинами, группа 4 HRAC:
- ингибиторами ацетолактатсинтазы (ALS), группа 2 HRAC:
- ингибиторами енолпирувилшикиматфосфатсинтазы (EPSP-синтазы), группа 9:
Пестициды, содержащие
2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9)
для сельского хозяйства:
закончился срок регистрации:
С - смесевой пестицид
Влияние на культуры в севообороте
поражения культурных растений аналогичны сорным растениям. Конкретика
симптомов зависит от
вида и возраста растения, погодных условий, степени повреждения. Зерновые культуры могут пострадать от данного действующего вещества при нарушении регламента применения: поздние сроки обработки, высокая температура окружающей среды. В этом случае наблюдается
деформация колоса или метелки
[4].
К особенно чувствительным культурным растениям относят все плодовые деревья, виноград, подсолнечник, рапс, свеклу, бобовые[4][8].
(остаточное фитотоксичное действие) 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9), на культурные растения в севообороте рассматривается как краткосрочное
[8].
Производители гербицидов с действующим веществом 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9), на основании многолетних полевых наблюдений, утверждают, что такие препараты не имеют ограничений для последующих культур в севообороте при условии соблюдения регламента применения и норм расхода[5].
Планирование севооборота при использовании гербицидов с действующим веществом 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9), требует неукоснительного соблюдения инструкции (этикетки, регламента)[5].
. Специфических
антидотов (противоядий) для купирования действия 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) на вегетирующие растения в полевых условиях не существует. При легких формах повреждения рекомендуется применять:
В севообороте для защиты чувствительных культур важно учитывать деградацию вещества в почве микроорганизмами (биологическую детоксикацию)[8].
Токсикологические данные |
| ДСД (мг/кг массы тела человека) |
нт |
| ПДК в почве (мг/кг) |
нт |
| ОДК в почве (мг/кг) |
нт |
| ПДК в воде водоемов (мг/дм3) |
нт |
| ОДУ в воде водоемов (мг/дм3) |
нт |
| ПДК в воздухе рабочей зоны (мг/м3) |
0,5 |
| ПДК в атмосферном воздухе (мг/м3) |
0,004 (с.с.) |
| ОБУВ в атмосферном воздухе (мг/м3) |
0,01 (м.р.) |
Токсикологические свойства и характеристики
2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) по токсикологическим характеристикам во многом аналогичен действующему веществу гербицидов 2,4-Д (2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота)[8].
2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) – плохо растворимо в воде, летучие соединение с низкой способностью к вымыванию в грунтовые воды. Соединение не поддается быстрому биологическому разложению[15].
(по октиловому эфиру, 2,4-Д-октил):
- млекопитающее (крыса) – краткосрочный пероральный NOAEL (мг/кг массы тела в день) = 15 мг/ кг (умеренно);
- млекопитающие (крыса) – долгосрочный хронический пероральный NOAEL (мг/кг массы тела в день) = 5,0 мг/кг (умеренно);
- птицы (виргинский перпел) – хроническое воздействие, 21 день NOAEL (мг/ кг массы тела в день)> 100 мг/кг (умеренно);
- дождевые черви (Eisenia foetida) – острая токсичность, 14-дневгый LC50 (мг/кг сухой почвы) = 350 мг/кг (умеренно);
- дождевые черви (Eisenia foetida) – хроническая NOAEL, репродуктивная способность (мг/кг сухой почвы) =62,5 мг/кг (умеренно);
- медоносные пчелы (род Apis) – контактное острое отравление ЛД50 (наихудший результат из значений за 24,48 и 72 часа – мкг на пчелу) > 100 мкг (низкий);
- медоносные пчелы (род Apis) – острая пероральная доза ЛД50 (наиудший показатель из значений за 24,48,72 часа – мкг на пчелу) > 100 мкг (низкий)[15].
Токсичность 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) в гербицидах Аминка ЭФ, КЭ (550 г/л 2,4-Д к-ты), Топтун, КЭ (550 г/л 2,4-Д к-ты):
- летальная доза ЛД50 для экспериментальных животных = 1200 – 1300 мг/кг;
- влияет на воспроизводительную функцию животных;
- малотоксичен для пчел[5].
Влияние на здоровье человека (по октиловому эфиру, 2,4-Д-октил):
- ворзможно токсическое действии на печень, почки и кровь;
- канцероген группы 2В по классификации МАИР (Международное агентство по изучению рака);
- возможно негативное воздействие на эндокринную систему[15].
(по октиловому эфиру, 2,4-Д-октил):
- канцероген группы 2 В;
- генотоксичен: повреждает ДНК, вызывает мутацию генома;
- возможны эндокринные нарушения;
- токсичен для репродуктивной системы;
- тератогенен при воздействии высоких доз;
- ингибитором ацетилхолинэстеразы не является;
- нейротоксичность вероятна;
- раздражает дыхательные пути и глаза;
- вызывает раздражение кожи [15].
аналогичны 2,4-Д (2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота). При остром
отравлении фиксируются головная боль, тошнота, рвота, боли в животе, мышечная слабость, при остром
отравлении – поражение нервно-мышечной системы
[9].
:
- точное соблюдение рекомендаций по использованию (инструкция, этикетка);
- обязательное использование при обработке СИЗ (средств индивидуальной защиты: непромокаема одежда, резиновые сапоги, резиновые перчатки, защитные очки, респиратор;
- к работе не допускаются лица моложе 18 лет, кормящие и беременные женщины;
- избегать контакта рабочего раствора с кожей и глазами;
- условия работы должны исключать снос препарата, то есть должны производиться с использованием щелевых форсунок и в безветренную погоду;
- запрещено есть, пить и курить во время приготовления раствора и при обработке;
- соблюдать буферные зоны водоемов;
- после окончания работ следует тщательно промыть опрыскиватель и прочее оборудование, утилизировать неиспользованные остатки и тару;
- сброс отходов в водоемы запрещен;
- после окончания работ следует принять душ и сменить одежду на чистую;
- хранить гербициды с данным действующим веществом следует в оригинальной таре с этикеткой;
- для хранения выбирать запертые, сухие, хорошо проветриваемые помещения, защищенные от доступа детей и животных;
- храниться отдельно от продуктов питания и кормов[9].
:
- при попадании препарата на открытые участки кожи или на слизистую оболочку глаз необходимо промывать пораженный участок проточной водой в течение 15 минут и более;
- при проглатывании или отравлении парами препарата необходимо прополоскать рот водой и обратиться к врачу, имея собой этикетку препарата, рвоту не вызывать[9].
. Препараты с действующим веществом 2,4-Д (малолетучие эфиры С7-С9) относятся ко 2 классу опасности для человека (высокоопасные) и 3 классу опасности для пчел (малоопасные)
[13].
Таблица Токсикологические данные составлена в соответствии с САНПИН 1.2.3685-21[14].
нт – нормирование вещества не требуется в данной среде[14].
Схема получения 2,4-Д (малолетучих эфиров С7-С9)
Схема получения 2,4-Д (малолетучих эфиров С7-С9)
Получение
Промышленное производство эфиров 2,4-Д основано на хлорировании эфиров феноксиуксусной кислоты или ее этерификации соответствующими спиртами. Для протекания процесса этерификации необходимо присутствие кислых катализаторов[19].
Технологическая схема получения эфиров 2,4-Д таким способом показана на схеме (Изображение).
В присутствии катализаторов также проводят хлорирование эфиров феноксиуксусной кислоты. Получаемые эфиры содержат 96-97 % требуемого изомера[19].
Стоит отметить, что удельный объем производства эфиров 2,4-Д составляет более половины от всего объема получаемых производных данной кислоты[3].
История
История 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты) началась в годы Второй мировой войны. В 1941 году британский ученый Уильям Дж. Тэмплмен (W. G. Templeman) обнаружил, что производные феноксиуксусной кислоты способны стимулировать рост растений в малых концентрациях и вызывать их гибель в высоких[12].
В 1945 году 2,4-Д был впервые представлен на рынке и стал первым в мире селективным системным гербицидом, произведя революцию в сельском хозяйстве[12].
Разработка малолетучих эфиров С7-С9 была вызвана необходимостью устранения недостатков первых формуляций (натриевых солей и низкомолекулярных эфиров)[12].
В 1950-60-е г.г. было установлено, что бутиловый эфир обладает высокой летучестью, что приводило к массовому повреждению чувствительных культур (виноградники, овощные) в радиусе нескольких километров от обрабатываемых полей. Создание смеси эфиров с длинной углеродной цепью (С7-С9) позволило значительно снизить давление паров, сохранив высокую биологическую проникающую способность. На сегодняшний день эта форма остается одной из наиболее популярных для защиты зерновых культур благодаря оптимальному балансу эффективности и экологической безопасности[10].
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Бегляров Г.А, Смирнова А.А. и др. Химическая и биологическая защита растений. М.: Колос, 1983. - 351 с.
Безуглов В.Г. Применение гербицидов в интенсивном земледедлии. М.: Росагропромиздат, 1988. – 205 с.;
Ганиев М. М. Химические средства защиты растений. Лань, 2013 год. - 399 с.
Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 415 с.: ил.
5.Дорожкина Л.А. Применение гербицидов и регуляторов роста в защите растений: учебное пособие / Л.А. Дорожкина, Л.М. Поддымкина. – М.: МЭСХ, 2021. – 206 с.
Захарычев В.В. Гербициды и регуляторы роста растений. Основы биохимии и применения. Учебное пособие. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. — 204 с.
Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: «КолосС», 2012. – 127 с.
Куликова Н.Ф. Гербициды и экологические аспекты их применения: Учебное пособие. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 152 с
Медведь Л.И. Справочник по пестицидам (гигиена применения и токсикология) / Коллектив авторов, под ред. академика АМН СССР, профессора Медведя Л.И. -К.: Урожай, 1974. 448 с.
Мельников Н.Н. и др. Пестициды и регуляторы роста растений: Справочное издание/Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан – Москва, Химия,1995 – 576 стр.
Методические указания по измерению концентрации С7–C9-эфиров 2,4 ДМ; 2,4Д и 2,4,5ТП-кислот в воздухе рабочей зоны методом тонкослойной хроматографии, утверждены Министерством здравоохранения СССР 29 июля 1991 г.№6119-91.
Потапов Роман. Химия изменившая мир, Издательские решения, 2018 – 70 с.
Реестр пестицидов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, по состоянию на 25 марта 2026 г, Минсельхоз России.
Санитарные правила и нормы 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»
Источники из сети интернет:
15.Льюис К.А., Тзиливакис Дж., Уорнер Д. и Грин А. (2016) Международная база данных для оценки рисков, связанных с пестицидами, и управления ими. Оценка рисков для человека и окружающей среды: международный журнал, 22(4), 1050-1064. DOI: 10.1080/10807039.2015.1133242
Международная База Данных по Устойчивым к гербицидам сорнякам. Глобальный поиск по классификации гербицидов: сайт: URL: https://www.hracglobal.com/tools/classification-lookup/
Хип И. Международная база данных по устойчивым к гербицидам сорнякам: сайт: URL: www.weedscience.org
PubChem. Быстрый поиск химической информации: сайт: база данных. URL: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
Изображения (переработаны):
19.Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. - М.: Химия, 1987. 712 с., Иллюстрации из книги ©
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle